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Ganhando Produtividade com Stream API e Java

  • A Streams API traz uma nova opção para a manipulação de coleções em Java seguindo os princípios da programação funcional.
  • Stream, trata-se de uma poderosa solução para processar coleções de maneira declarativa, ao invés da tradicional e burocrática forma imperativa.
public class CarrinhoDeCompras {
  //atributos
  private List<Item> itemList;
  //construtor
  public CarrinhoDeCompras() {
    this.itemList = new ArrayList<>();
  }
  
  //método para calcular valor total dos itens sem utilizar o Stream API
  public double calcularValorTotal() {
    double valorTotal = 0d;
    if (!itemList.isEmpty()) {
      for (Item item : itemList) {
        double valorItem = item.getPreco() * item.getQuant();
        valorTotal += valorItem;
      }
      return valorTotal;
    } else {
      throw new RuntimeException("A lista está vazia!");
    }
  }
}
  • Na forma imperativa, para realizar uma soma simples, por exemplo, o desenvolvedor tem que se preocupar não apenas com o que deve ser feito em cada elemento, isto é, com as regras associadas ao processamento dos elementos da lista, mas também com a maneira de realizar essa iteração.
public class CarrinhoDeCompras {
  //atributos
  private List<Item> itemList;
  //construtor
  public CarrinhoDeCompras() {
    this.itemList = new ArrayList<>();
  }
  
  //método para calcular valor total dos itens utilizando o Stream API
  public double calcularValorTotal() {
    if (itemList.isEmpty()) {
      throw new RuntimeException("A lista está vazia!");
    }
    return itemList.stream()
        .mapToDouble(item -> item.getPreco() * item.getQuant())
        .sum();
  }
}
  • Combinada com as Expressões Lambda e Method reference, eles proporcionam uma forma diferente de lidar com conjuntos de elementos, oferecendo ao desenvolvedor uma maneira simples e concisa de escrever código que resulta em facilidade de manutenção e paralelização sem efeitos indesejados em tempo de execução.
  • As operações na Stream API podem ser classificadas em duas categorias principais:
  1. Operações Intermediárias: são aquelas que retornam uma nova Stream e permitem encadear várias operações, formando um pipeline de processamento de dados. São elas:
  • filter(Predicate<T> predicate): Filtra os elementos da Stream com base em um predicado. Retorna uma nova Stream contendo apenas os elementos que atendem ao critério do predicado. Exemplo: stream.filter(n -> n > 5)
  • map(Function<T, R> mapper): Transforma cada elemento da Stream usando a função especificada e retorna uma nova Stream contendo os elementos resultantes. Exemplo: stream.map(s -> s.toUpperCase())
  • sorted(): Classifica os elementos da Stream em ordem natural (se os elementos forem comparáveis) ou de acordo com um comparador fornecido. Exemplo: stream.sorted()
  • distinct(): Remove elementos duplicados da Stream, considerando a implementação do método equals() para comparação. Exemplo: stream.distinct()
  • limit(long maxSize): Limita o número de elementos da Stream aos maxSize primeiros elementos Exemplo: stream.limit(10)
  • skip(long n): Pula os primeiros n elementos da Stream e retorna uma nova Stream sem eles. Exemplo: stream.skip(5)
  1. Operações Terminais: são aquelas que encerram o pipeline e produzem um resultado final. São elas:
  • forEach(Consumer<T> action): Executa uma ação para cada elemento da Stream. Exemplo: stream.forEach(System.out::println)
  • toArray(): Converte a Stream em um array contendo os elementos da Stream. Exemplo: stream.toArray()
  • collect(Collector<T, A, R> collector): Coleta os elementos da Stream em uma estrutura de dados específica, como uma lista ou um mapa. Exemplo: stream.collect(Collectors.toList())
  • count(): Retorna o número de elementos na Stream. Exemplo: stream.count()
  • anyMatch(Predicate<T> predicate): Verifica se algum elemento da Stream atende ao predicado especificado. Exemplo: stream.anyMatch(s -> s.startsWith("A"))
  • allMatch(Predicate<T> predicate): Verifica se todos os elementos da Stream atendem ao predicado especificado. Exemplo: stream.allMatch(n -> n > 0)
  • noneMatch(Predicate<T> predicate): Verifica se nenhum elemento da Stream atende ao predicado especificado. Exemplo: stream.noneMatch(s -> s.isEmpty())
  • min(Comparator<T> comparator) e max(Comparator<T> comparator): Encontra o elemento mínimo e máximo da Stream, respectivamente, de acordo com o comparador fornecido. Exemplo: stream.min(Comparator.naturalOrder()) ou stream.max(Comparator.naturalOrder())
  • reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator): Combina os elementos da Stream usando o acumulador especificado e retorna o resultado final. Exemplo: stream.reduce(0, (a, b) -> a + b)

Lambda

  • As expressões lambda permitem representar interfaces funcionais (interfaces com um único método abstrato) de forma mais concisa e possibilitam escrever código no estilo funcional.
  • As interfaces funcionais desempenham um papel crucial na programação funcional em Java, pois servem de base para o uso de expressões lambda.
  • Uma função lambda é uma função sem declaração, isto é, não é necessário colocar um nome, um tipo de retorno e o modificador de acesso. A ideia é que o método seja declarado no mesmo lugar em que será usado.
  • As funções lambda em Java tem a sintaxe definida como (argumento) -> (corpo).
public class OrdenacaoPessoa {
  //atributo
  private List<Pessoa> pessoaList;

  //construtor
  public OrdenacaoPessoa() {
    this.pessoaList = new ArrayList<>();
  }

  public List<Pessoa> ordenarPorAltura() {
    if (!pessoaList.isEmpty()) {
      List<Pessoa> pessoasPorAltura = new ArrayList<>(pessoaList);
      pessoasPorAltura.sort((p1, p2) -> Double.compare(p1.getAltura(), p2.getAltura()));
      return pessoasPorAltura;
    } else {
      throw new RuntimeException("A lista está vazia!");
    }
  }
}

Method Reference

  • Method Reference é um novo recurso do Java 8 que permite fazer referência a um método ou construtor de uma classe (de forma funcional) e assim indicar que ele deve ser utilizado num ponto específico do código, deixando-o mais simples e legível.
  • Para utilizá-lo, basta informar uma classe ou referência seguida do símbolo “::” (dois pontos) e o nome do método sem os parênteses no final.
public class OrdenacaoPessoa {
  //atributo
  private List<Pessoa> pessoaList;

  //construtor
  public OrdenacaoPessoa() {
    this.pessoaList = new ArrayList<>();
  }

  public List<Pessoa> ordenarPorAltura() {
    if (!pessoaList.isEmpty()) {
      List<Pessoa> pessoasPorAltura = new ArrayList<>(pessoaList);
      pessoasPorAltura.sort(Comparator.comparingDouble(Pessoa::getAltura));
      return pessoasPorAltura;
    } else {
      throw new RuntimeException("A lista está vazia!");
    }
  }
}

Referências

[1] "Java Stream API - Oracle." Oracle Brasil. Disponível em: https://www.oracle.com/br/technical-resources/articles/java-stream-api.html.

[2] "Java Collections API Examples - cami-la." GitHub. Disponível em: https://github.com/cami-la/collections-java-api-2023.

[3] "Como usar funções functional_interface em Java - DevMedia." DevMedia. Disponível em: https://www.devmedia.com.br/como-usar-funcoes-lambda-em-java/32826.