【Java】Stream APIをざっくり

Stream APIとは

配列やコレクションに対して、値の集計や変換などの処理ができるAPIのこと。主に以下の3つのステージで構成される。

1. 生成(streamの生成)
2. 中間操作(要素に対する処理)
3. 終端操作(結果を出力)

ストリームの生成

コレクションから生成

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
Stream<String> stream = list.stream();

配列から生成

Stream<Integer> arrayStream = Arrays.stream(new Integer[]{1, 2, 3});

静的メソッドを使用

Stream<String> generatedStream = Stream.of("X", "Y", "Z");

中間操作

中間操作はストリームを加工・変換するための操作で、これらは終端操作が呼ばれるまで実行されない。主なメソッドは以下。

filter

条件に合う要素だけを残す。

stream.filter(s -> s.startsWith("A"))

map

各要素を別の要素に変換

stream.map(String::toUpperCase)

flatMap

ネストしたストリームを平坦化

stream.flatMap(List::stream)

distinct

重複を排除

stream.distinct()

sorted

ソートされたストリームを生成

stream.sorted()

limit

指定した数までの要素を取得

stream.limit(5)

skip

指定した数だけスキップ

stream.skip(3)

終端操作

ストリームを閉じ、結果を生成する。

collect

結果をコレクションや文字列に変換

stream.collect(Collectors.toList())

forEach

各要素に対して処理を実行

stream.forEach(System.out::println)

reduce

要素を1つの値に畳み込む

stream.reduce(0,Integer::sum)

count

要素数をカウント

stream.count()

anyMatch

条件を満たす要素が存在するかチェック

stream.anyMatch(s -> s.contains("A"))

noneMatch

条件を満たす要素が1つもないかチェック

stream.noneMatch(s -> s.isEmpty())

findFirst

最初の要素を取得

stream.findFirst()

findAny

任意の要素を取得

stream.findAny()

ストリームAPIの特性

1. 遅延評価
   中間操作は終端操作が呼び出されるまで評価されない。これにより、効率的な処理が可能。

2. 無変更性
   ストリームは元のデータを変更しない。

3. 一度限りの使用
   ストリームは一度消費されると再利用できない。

注意点

1. 並列ストリーム
   parallelStreamを使うと並列処理が可能になるが、データサイズや特性に応じて慎重に選択する必要がある。

    list.parallelStream().forEach(System.out::println); 
   

2. 状態を持たない操作
   中間操作は状態を持たないことが推奨される。

3. 終端操作の結果
   終端操作の結果がvoidなのか、値を返すのか意識しておくこと。

4. ストリームと例外
   ラムダ式で例外を扱う場合、エラーハンドリングの実装について意識しておくこと。