Java Stream - Domine as listas/coleções de uma vez por todas

Java Stream - Domine as listas/coleções de uma vez por todas

Percorra, manipule, converta... suas listas de forma performática com Stream

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Sassine EL-Asmar
·May 16, 2022·

6 min read

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Table of contents

  • Introdução
  • Stream
  • Conclusão

Introdução

No meu ultimo artigo, eu falei da grande dificuldade de encontrar alguém que utilize o Optional além do JPA ( Chega de NullPointer, comece a utilizar Optional em sua codificação ), o mesmo acontece com o Stream no java, muitos me dizem " eu já usei o forEach, o filter e algumas vezes o map...", mas o Stream vai muito além disso, e também existem outras coisinhas nativas (dependendo da versão do java) que vou mostrar a você como utilizar cada uma delas, para que domine a manipulação de suas coleções/listas e com o máximo de performance de uma vez por todas ✌

Stream

Em resumo: A interface API do Java incorporou na atualização do Java 8 uma nova abstração chamada Stream, que permite processar dados de forma declarativa. Ainda mais, as streams permitem aproveitar as arquiteturas de núcleos múltiplos sem ter que programar linhas de código multiprocesso...

Vou listar suas principais funções, como usar e quais suas diferenças e também funções nativas que simplificam algumas delas

Obs: Todos os códigos de exemplo vão estar fazendo uso de duas variáveis list e consumer, e pra deixarmos código mais objetivo e direto, já vou deixar elas listadas aqui.

var list = List.of("A", "B", "C", "D", "1", "1", "A", "B");
Consumer<Object> consumer = out::print;

Também teremos uma classe Person

private class Person {
        private String name;

        public Person(String name) {
            this.name = name;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            final int prime = 31;
            int result = 1;
            result = prime * result + getEnclosingInstance().hashCode();
            result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
            return result;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            if (this == obj)
                return true;
            if (obj == null)
                return false;
            if (getClass() != obj.getClass())
                return false;
            Person other = (Person) obj;
            if (!getEnclosingInstance().equals(other.getEnclosingInstance()))
                return false;
            if (name == null) {
                if (other.name != null)
                    return false;
            } else if (!name.equals(other.name))
                return false;
            return true;
        }

        private StreamUseCase getEnclosingInstance() {
            return StreamUseCase.this;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Person [name=" + name + "] ";
        }

    }


Todo conteúdo abordado neste artigo está disponível no Github > optional-stream-usecase-example/StreamUseCase.java quiser acompanhar durante a leitura ou até mesmo executar em sua maquina 😉

forEach

Hoje temos duas opções de usar o forEach, a nativa e a do stream que também é a nativa. Ambas versões irão percorrer a lista e imprimir todos os elementos, não ah diferença alguma neste caso.

list.forEach(consumer);
list.stream().forEach(consumer);

Valor de saída:

> ABCD11AB
> ABCD11AB

parallelStream

O parallelStream é a mesma coisa que o forEach mas desta forma é executada em várias threads e nesta situação a ordem é indefinida.

em listas pequenas a performance ou talvez a ordem de resultado não sejam alterados, mas quando se trata de listas com milhares de dados imputados, a diferença é gigante!

list.parallelStream().forEach(consumer);

Valor de saída:

> 11BABDAC

filter

Podemos utilizar o filter para executar apenas a condicional separando por verdadeiro ou então podemos escrever uma regra mais complexa de filtro e determinar uma ação durante a filtragem sem precisar chamar um forEach depois.

mas é preciso chamar alguma função após o filtro para que ela percorra a lista, neste caso chamei o findAny por ser a função mais performática para este caso, vou falar dele mais pra frente.

list.stream().filter(value -> "B".equals(value)).forEach(consumer);

list.stream().filter(value -> {
    if (value.matches("[0-9]")) {
        // call method/class/function...
        out.print("value matched");
        return true;
    } else {
        // call other method/class/function...
        return false;
    }
}).findAny();

Valor de saída:

> BB
> value matched

distinct

Se estiver no java 8 utilizar o distinct é uma ótima alternativa para remover valores e objetos duplicados, mas lembrando que para diferenciar um objeto de outro a função equals deve estar implementada, mas se estiver utilizando uma versão do java mais recente, O Set.copyOf é mais pratico e acredito eu, que até mais performático.

list.stream().distinct().forEach(consumer);

Set.copyOf(list).forEach(consumer);

var lperson= List.of(new Person("Sassine"), new Person("Sassine2"), new Person("Sassine"));
lperson.stream().distinct().forEach(consumer);

Set.copyOf(lperson).forEach(consumer);

Valor de saída:

> ABCD1
> 1DCBA
> Person [name=Sassine] Person [name=Sassine2] Person [name=Sessin] 
> Person [name=Sessin] Person [name=Sassine] Person [name=Sassine2]

map

Utilizamos o Map para manipular os valores de entrada podendo resultar em uma nova Lista de Objetos criados com os valores de entrada ou apenas alterar o valor para outro.

list.stream().map(Person::new).forEach(consumer);

list.stream().map(Person::new).map(p -> p.getName()).forEach(consumer);

list.stream().map(Person::new).map(p -> {
    String name = p.getName();
    if ("1".equals(name)) return "Number";
    else return name;
}).forEach(consumer);

Valor de saída:

> Person [name=A] Person [name=B] Person [name=C] Person [name=D] Person [name=1] Person [name=1] Person [name=A] Person [name=B] 
> ABCD11AB
> ABCDNumberNumberAB

collect

Utilizamos Collect para juntar todo o conjunto de elementos capturado após a operação de "Filter,Distinc,Map..." e transformar em um objeto List, Set, Map...

var collectPerson = list.stream().map(Person::new).collect(Collectors.toList());
collectPerson.forEach(consumer);

var collectPersonAndDistinctUsginSetListType = list.stream().map(Person::new).collect(Collectors.toSet());
collectPersonAndDistinctUsginSetListType.forEach(consumer);

var collectFiltred = list.stream().filter(value -> "B".equals(value)).collect(Collectors.toList());
collectFiltred.forEach(consumer);

var collecDistinctValue = list.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
collecDistinctValue.forEach(consumer);

Valor de saída:

> Person [name=A] Person [name=B] Person [name=C] Person [name=D] Person [name=1] Person [name=1] Person [name=A] Person [name=B] 
> Person [name=D] Person [name=C] Person [name=B] Person [name=A] Person [name=1] 
> BB
> ABCD1

findAny e findFirst

Quando precisamos recuperar o primeiro valor da lista para darmos sequencia a outra chamada ou qualquer outra coisa, temos os métodos findFirst e findAny, que podem ser utilizados direto na stream, ou após de uma chamada de "Filter, Map, Distinct...", findAny irá retornar o elemento aleatório buscando a maior performance para encontrar ele, já o findAny irá retornar sempre o primeiro valor da coleção

Optional<String> findAny = list.stream().findAny();
if (findAny.isPresent()) out.print(findAny.get());

Optional<String> findFirst = list.stream().filter("1"::equals).findFirst();
if (findFirst.isPresent()) out.print(findFirst.get());

Valor de saída:

> A
> 1

skip e limit

Com limit conseguimos dizer a quantidade de elementos que iremos percorrer da lista, mesmo que o tamanho que definirmos seja maior que a quantidade da lista e com skip conseguimos também pular alguns elementos como se fosse um mecanismo de paginação.

list.stream().limit(3).forEach(consumer);

list.stream().skip(3).limit(100).forEach(consumer);

Valor de saída:

> ABC
> D11AB

anyMatch e count

Quando precisamos validar se um valor existe na lista sem precisar manipular o restante da lista, podemos utilizar o anyMatch, e temos também o count que nos permite saber quantos valores estão na lista desde o princípio ou também após o uso de "filter,map..." como isso conseguimos validar também se o número do contador for maior que 0 consequentemente tal valor / regra do filter resultou em um objeto existente na lista. Porem para este caso o anyMatch é muito mais performático que o count e faz mais sentido. 😅

out.println("List contains B value ? " + list.stream().anyMatch("B"::equals));

out.println("List contains how many B ? " + list.stream().filter("B"::equals).count());

out.println("List contains B value by count ? " + (list.stream().filter("B"::equals).count() > 0));

Valor de saída:

> List contains B value ? true
> List contains how many B ? 2
> List contains B value by count ? true

Conclusão

Sei que durante a leitura você relembrou uma velha implementação que fez, utilizando "for", "if e else", count, interector ..., e pensou "Nossa desse jeito fica bem melhor" 🤦‍♂️ e sei também que teve outras que talvez não tenham surtido "eficácia" olhando para o que implementa hoje, mas fica tranquilo aos poucos vão surgir casos que vai precisar utilizar estas funções, e no primeiro instante que perceber que irá precisar manipular uma lista... corre aqui que com certeza vai ter algo que vai te ajudar.

Bonus: Se juntarmos o que já sabemos do Optional, e tudo isso aqui quando formos manipular coleções... conseguimos reduzir a poluição, manutenção, confiabilidade do código e aumentar a performance absurdamente 🚀

Se quiser dar uma olhada/testar o projeto está em meu github ;) MyGithub badge

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