Streamについて

Java8で導入されたStreamですが、名前はしっていたものの、使い方がわからず放置していました。

これを機に調べたのですが、コレクションフレームワークの拡張のようですね。
特徴としては以下のようなものがあげられます。

コレクションの要素に対する変換やフィルタリング、集計といった処理をラムダ式を使って記述できる。
コレクションに対する操作を並列化できるため、処理を簡単に高速化できる。

Contents

1 Stream活用法

Stream活用法

例えば

name	age	pref
ichiro	30	chiba
jirou	18	tokyo
saburou	25	chiba
shirou	45	kanagawa
gorou	9	tokyo

のようなデータがList<Map<String,String>>であったとして、

展開して全てを表示
特定条件のデータだけを表示(例えば20才以上)
条件が一致しているものがあるかを判定
県別で分類

などを簡単に実現できます。特に「県別で分類」系の作業は自力でやろうとするととても面倒なので助かります。

この手の作業はめちゃくちゃよく出てきますし、自力で実装すると面倒なのとバグがでやすいので、ライブラリがあると非常に便利です。

早く知ってれば良かったです・・・(汗)

実際にコーディング例を紹介します。

展開して全てを表示(forEach)

まずは一番出てくる処理ですね。全体のループ表示です。

lsには上記のテーブルデータが入っています。

        //通常の展開(valueはmapの１つ１つのデータ)
        ls.stream().forEach(value -> {
            System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));
            System.out.print("\n");
        });

//通常の展開(valueはmapの１つ１つのデータ)

ls.stream().forEach(value -> {

System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));

System.out.print("\n");

});

表示
name: ichirou :age 30 :pref chiba
name: jirou :age 18 :pref tokyo
name: saburou :age 25 :pref chiba
name: shirou :age 45 :pref kanagawa
name: gorou :age 9 :pref tokyo

抽出※例えば20才以上のものを抽出(filter)

        //20才以上の人間だけをリストアップ
        Stream<Map<String, String>> smap = ls.stream().filter(value -> Integer.parseInt(value.get("age")) >= 20);
        smap.forEach(value -> {
            System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));
        });

//20才以上の人間だけをリストアップ

Stream<Map<String, String>> smap = ls.stream().filter(value -> Integer.parseInt(value.get("age")) >= 20);

smap.forEach(value -> {

System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));

});

表示
name: ichirou :age 30 :pref chiba
name: saburou :age 25 :pref chiba
name: shirou :age 45 :pref kanagawa

戻り値はStrem<型>ですね。数字系はIntStreamで表現します。(ここでは扱いません。)

ちなみに全て連結して下記のように表示することも可能です。(表示は同じです。)

        //連結も可能
        ls.stream().filter(value -> Integer.parseInt(value.get("age")) >= 20)
                .forEach(value -> {
                    System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));
                    System.out.print("\n");
                })

//連結も可能

ls.stream().filter(value -> Integer.parseInt(value.get("age")) >= 20)

.forEach(value -> {

System.out.printf("name: %s :age %s :pref %s", value.get("name"), value.get("age"), value.get("pref"));

System.out.print("\n");

})

条件が一致しているものがあるかを判定(anyMatch)

        //条件が一致するものが1つでもあればtrueを返す(ここではpref=Tokyoがあるかを判定)
        boolean isTokyo = ls.stream().anyMatch(value -> value.get("age").equals("tokyo"));

1 2	//条件が一致するものが1つでもあればtrueを返す(ここではpref=Tokyoがあるかを判定) boolean isTokyo = ls.stream().anyMatch(value -> value.get("age").equals("tokyo"));

表示
true

県別で分類(Collectors.groupingBy)

これ手でやると結構大変です。

        Map<String, List<Map<String, String>>> collect = ls.stream().collect(Collectors.groupingBy(key -> key.get("pref")));
        collect.forEach((key, list) -> {
            System.out.printf("key: %s \n", key);
            list.stream().forEach(value -> {
                System.out.printf("name: %s :age %s ", value.get("name"), value.get("age"));
            });
            System.out.print("\n\n");
        });

Map<String, List<Map<String, String>>> collect = ls.stream().collect(Collectors.groupingBy(key -> key.get("pref")));

collect.forEach((key, list) -> {

System.out.printf("key: %s \n", key);

list.stream().forEach(value -> {

System.out.printf("name: %s :age %s ", value.get("name"), value.get("age"));

});

System.out.print("\n\n");

});

collectですが下記のような構造になっています。

型 Map<String, List<Map<String, String>>>

tokyo => [{pref=tokyo, name=jirou, age=18}, {pref=tokyo, name=gorou, age=9}]

chiba => [{pref=chiba, name=ichirou, age=30}, {pref=chiba, name=saburou, age=25}]

kanagawa => [{pref=kanagawa, name=shirou, age=45}]

表示
key: tokyo
name: jirou :age 18 name: gorou :age 9

key: chiba
name: ichirou :age 30 name: saburou :age 25

key: kanagawa
name: shirou :age 45

ちなみにMapの展開は下記のようになります。

        //県別の合計年齢と平均年齢
        collect.forEach((key, list) -> {
            System.out.printf("key: %s \n", key);
            //ループのたびに初期化
            float num = 0;
            float sumAge = 0;
            float avAge = 0;
//            中から外の変数を変更できないため下記のようなメソッドは無理          
//           list.forEach(element -> {
//               sumAge += Integer.parseInt(element.get("age"));
//            });
            //数を算出
            num = list.size();
            //合計年齢
            for (Map<String, String> map : list) {
                sumAge += Integer.parseInt(map.get("age"));
            }
            avAge = (sumAge / num);
            System.out.printf(" 合計年齢  %.0f \n", sumAge);
            System.out.printf(" 平均年齢  %.1f \n", avAge);
            System.out.print("\n");
        });

//県別の合計年齢と平均年齢

collect.forEach((key, list) -> {

System.out.printf("key: %s \n", key);

//ループのたびに初期化

float num = 0;

float sumAge = 0;

float avAge = 0;

// 中から外の変数を変更できないため下記のようなメソッドは無理

// list.forEach(element -> {

// sumAge += Integer.parseInt(element.get("age"));

// });

//数を算出

num = list.size();

//合計年齢

for (Map<String, String> map : list) {

sumAge += Integer.parseInt(map.get("age"));

}

avAge = (sumAge / num);

System.out.printf(" 合計年齢 %.0f \n", sumAge);

System.out.printf(" 平均年齢 %.1f \n", avAge);

System.out.print("\n");

});

表示
key: tokyo
合計年齢 27
平均年齢 13.5

key: chiba
合計年齢 55
平均年齢 27.5

key: kanagawa
合計年齢 45
平均年齢 45.0