魔術師見習いのノート

JavaのStreamに関するメモ。

Stream API

概要

Java8から導入されたStream APIは、簡単に言ってデータ集合を扱う機能である。 Stream APIを使うとループ文やイテレータでは、冗長な記載しかできなかった文が簡潔に書けることが多い。

ただし、プロジェクト内でうまくルールを決めないと、同じような実装をやるために、さまざまな書き方で書かれることになる。

また、性能的な観点でいると、簡単なデータ集合を扱うだけならば、わざわざStream型を使用するよりも、基本(プリミティブ)型を使ったほうが速い。

ループ文

java Hoge 0.30s user 0.02s system 99% cpu 0.318 total

String[] ary = {"hoge", "fuga", "piyo"};
for (int i=0;i<3;i++){
   System.out.println(ary[i]);
}

Stream API

java Hoge 0.46s user 0.06s system 113% cpu 0.460 total

String[] ary = {"hoge", "fuga", "piyo"};
Stream.of(ary).forEach(System.out::println);

基本

データ集合にはそれに対応するストリームの種類がある。

• オブジェクト型
  • Stream
• 基本(プリミティブ)型

  ストリーム	対応するプリミティブ型
  IntStream	int
  LongStream	long
  DoubleStream	double

ストリームは上記のStreamやIntStreamクラスなどのstaticメソッドや、配列やコレクション型などのデータ集合をストリームに型変換することで、記載する。

ストリームに0回以上の中間操作というメソッド呼び出しを行い、最後に終端操作と呼ばれるメソッドを呼ぶのがストリームの基本的な考え方である。

以下、0〜20の間の3の倍数の奇数を出力するサンプル。

IntStream.rangeClosed(0, 20)            // ストリームを取得: 0〜20
         .filter((v) -> v%3==0)         // 中間操作: 3の倍数
         .filter((v) -> v%2==1)         // 中間操作: 奇数
         .forEach(System.out::println); // 終端操作：各要素を引数にメソッド呼び出し

• クラス::メソッド
• オブジェクト::メソッド

レシピ集

要素に対する条件

allMatch(条件)

全て一致

int [] ary = {1, 2, 3, 4, 5};
if (IntStream.of(ary).allMatch((i) -> i > 0)){
  System.out.println("OK");
}

noneMatchというものもある

noneMatch(条件)

int[] v = {0, 0, 0, 0};
if (IntStream.of(v).noneMatch((x) -> x > 0)){
  System.out.println("OK");
}

anyMatch(条件)

いずれかが一致

int [] ary = {1, 2, 3, 4, 5};
if (IntStream.of(ary).anyMatch((i) -> i > 3)){
  System.out.println("OK");
}

多次元配列から1次元配列へ

flatMap(expression)のexpressionにはStreamを返すメソッドを指定する(flatMapToInt()の場合、IntStream)。

オブジェクト型

String[][] ary = {{"a", "b"}, {"c", "d", "e"}};
String[] s = Stream.of(ary).flatMap(Stream::of)
                           .toArray(String[]::new);

String[][][] ary = {{{"a", "b"}, {"c", "d", "e"}},
                    {{"f", "g"},{"h", "i"}}};
String[] s = Stream.of(ary).flatMap(Stream::of)
                           .flatMap(Stream::of)
                           .toArray(String[]::new);

プリミティブ型

int[][] ary = {{123, 456}, {789, 101}};
int[] iary = Stream.of(ary).flatMapToInt(IntStream::of)
	                   .toArray();

int[][][][] ary = {{{{123, 456}, {789, 101}}, {{121, 131}, {415, 161}}}, {{{718, 192}, {212, 132}}}};
int[] iary = Stream.of(ary).flatMap(Stream::of)
	                   .flatMap(Stream::of)
	                   .flatMapToInt(IntStream::of)
	                   .toArray();