【Java】Stream API 入門 | プロマリ | プログラミング情報収集サイト |プログラミング教室 | リモートワーク

以下の記事はQiitaの@xrdnkさんが記述した「Stream API 入門」の紹介記事です。

Stream API とは

こちらの記事の続きみたいなものです．

Stream API はDataをPipeLine形式で処理するためのAPIです．
Collection，配列，ファイルなどデータの集合体(Data Source)から，個々の要素を取り出して
これを「処理の流れ」(Stream)に引き渡すための仕組みを提供します．

Streamに対して関数操作を行った結果をStreamで返す「中間操作」と
処理結果をDataとして返す「終端操作」があります．

中間操作も終端操作もメソッド引数は関数型インターフェースを取るものが多いため，
ここでラムダ式の知識が利用していくとスマートということになります．

Stream…？I/O Streamとは違う？

Javaにはjava.ioパッケージにI/O Streamが提供されていますが，
こちらのStreamの意味は入出力をStreamになぞらえた概念ですが，
Stream APIのStreamはDataのPipeLine処理をStreamに見立てた概念です．

Stream API の基本

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ①Data Sourceを準備する
        var list = new ArrayList<String>(
                Arrays.asList("tokyo", "nagoya", "osaka", "fukuoka", "hokkaido", "okinawa"));

        // ②ストリームを作る
        list.stream().
            filter(s -> s.length() > 5).         // ③中間処理を行う
            map(String::toUpperCase).
            forEach(System.out::println);        // ④終端処理を行う

        // 結果：NAGOYA FUKUOKA HOKKAIDO OKINAWA
    }
}

Stream APIの処理は以下で構成されます．
①Data Source準備する→②Stream生成→③抽出/加工などの中間処理→④出力/集計などの終端処理

上の例でいえば，
①まずArrayListのData Sourceを作る

②Streamを生成する．ここではArrayListをもとにしているため，
　Streamメソッドも，Streamオブジェクトを返します．

※与えられるData Sourceの型によって型引数は変動することと，
　Streamの途中で値が加工されることで，型が変化していく場合もある．

③filterメソッドで「文字数が5より大きい値だけを取り出す」
　mapメソッドで「大文字に変換する」
　中間処理は複数あってもよし．省略してもよし．

④forEachメソッドで，得られた値をSystem.out::printlnメソッドで出力
　終端処理は省略できません．

中間処理の戻り値はいずれもStreamです．
Stream APIでは，Streamの生成から中間処理/終端処理までを「.」演算子で
ひとまとめに連結でき，スマートな記述ができます．
(メソッドの連鎖という意味でメソッドチェーンと呼ばれる)

Streamの一連の処理が実行されるのは，終端処理のタイミングです．
中間で抽出/加工などの演算が呼び出されていても，それは一旦ストックされて，
その場では実行されず，終端処理まで処理の実施を待ちます．これを遅延処理といいます．