Javaへの関数的アプローチ

第6章 ストリームを使ったデータ処理 ストリームを使ったデータ処理

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ほとんどのプログラミング言語では、データを処理する必要がある。 命令型アプローチでは、ループを使って要素を繰り返し処理し、各要素を順番に処理する。 しかし、関数型言語では宣言型アプローチが好まれ、古典的なループ文がないこともある。

Java 8で導入されたStreams APIは、完全な宣言型かつ遅延評価型のデータ処理アプローチを提供し、ほとんどの演算順序に高階関数を利用することで、Javaの関数型追加機能の利点を享受できる。

この章では、命令型データ処理と宣言型データ処理の違いについて学ぶ。 その後、ストリームの基本概念を視覚的に紹介し、データ処理により機能的なアプローチを実現するために、ストリームの柔軟性を最大限に活用する方法を紹介する。

反復によるデータ処理

データを処理することは、おそらくこれまで何百万回も遭遇してきたし、今後も遭遇し続けるであろう日常的な作業だ。

大まかな見方をすれば、どのようなタイプのデータ処理もパイプラインのように機能する。Collectionのようなデータ構造が要素を提供し、フィルタリングや要素の変換のような1つ以上の演算子があり、最後に何らかの形で結果を提供する。 結果は別のデータ構造かもしれないし、別のタスクを実行するためにそれを使うかもしれない。

簡単なデータ処理の例から始めよう。

外部反復

たとえば、Book インスタンスのリストから、タイトル順に並べられた1970年以前の3冊のSF本を発見する必要があるとしよう。例6-1は、for-ループを使った典型的な命令形アプローチを使った方法を示している。

例6-1. for-ループで本を発見する。

record Book(String title, int year, Genre genre) {
  // NO BODY
}

// DATA PREPARATION

List<Book> books = ...; 

Collections.sort(books, Comparator.comparing(Book::title)); 

// FOR-LOOP

List<String> result = new ArrayList<>();

for (var book : books) {
    if (book.year() >= 1970) { 
        continue;
    }

    if (book.genre() != Genre.SCIENCE_FICTION) { 
        continue;
    }

    var title = book.title(); 
    result ...