Java SE 8 Lambda & Stream API Overview from History

1. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 2 以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。また、情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことはできません。以下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することをコミットメント（確約）するものではないため、購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さい。オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリースおよび時期については、弊社の裁量により決定されます。 OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。 SAFE HARBOR STATEMENT

2. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. プロマネ、アーキテクトのための Java SE 8 活用法 Yoshio Terada Java Evangelist Fusion Middleware Oracle Blog : http://yoshio3.com Twitter : @yoshioterada

20. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. List<Actor> users = Arrays.asList( new Actor(1, "岡⽥田", "准⼀一", 33, "⼤大阪府"), new Actor(2, "柴⽥田", "恭兵", 62, "静岡県"), new Actor(3, "江⼝口", "洋介", 46, "東京都"), new Actor(4, "⽵竹中", "直⼈人", 58, "神奈奈川県"), new Actor(5, "⾕谷原", "章介", 41, "神奈奈川県"), new Actor(6, "春⾵風亭", "⼩小朝", 59, "東京都"), new Actor(7, "寺尾", "聰", 67, "神奈奈川県"), new Actor(8, "速⽔水", "もこみち”, 29, "東京都"), new Actor(9, "⽚片岡", "鶴太郎郎", 59, "東京都”));

21. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) System.out.println(act.getFirstName()); 条件に一致するデータの抽出抽出されたデータのソートソートされたデータの出力

22. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { @Override public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) { System.out.println(act.getFirstName()+act.getLastName()); } 中間処理の結果を保存するためだけに定義、マルチスレッドで安全 ?

23. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { @Override public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) { System.out.println(act.getFirstName()); } for 文を２回実行 for 文は逐次処理(並列化困難)

24. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { @Override public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) { System.out.println(act.getFirstName()); } 半年∼１年後に保守コード・レビューに注意が必要

25. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { @Override public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) { System.out.println(act.getFirstName()); } •  40歳以上の俳優を抽出 •  年齢の若い順ソート •  結果を出力実装したい内容の確認

28. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. users.stream() .filter(u -‐> u.getAge() > 40) .sorted((a1, a2) -‐> Integer.compare( a1.getAge(), a2.getAge())) .forEach(act -‐> System.out.println(act.getFirstName())); •  40歳以上の俳優を抽出 → ﬁlter •  年齢の若い順ソート → sorted •  結果を出力 → forEach Java SE 8 で実装：一括処理が可能

31. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Set<Actor> actor = new HashSet<>(); for (Actor act : users) { if (act.getAge() > 40) { actor.add(act); } } List<Actor> sorted = new ArrayList<>(actor); Collections.sort(sorted, new Comparator<Actor>() { @Override public int compare(Actor a1, Actor a2) { return Integer.compare( a1.getAge(), a2.getAge()); } }); for (Actor act : sorted) { System.out.println(act.getFirstName()); } ソート処理部分だけでも並列化してみましょう

32. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 33 import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; public class ParallelSort { public static void main(String[] args) { ParallelSort psort = new ParallelSort(); ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); List<Actor> result = psort.sort(pool, user2); for(Actor act : result) System.out.println(act.getFirstName()); } protected List<Actor> sort(ForkJoinPool pool, List<Actor> numbers) { return pool.invoke(new MergeSortTask<>(numbers)); } List<Actor> user2 = Arrays.asList( new Actor(1, "岡田", "准一", 33, "大阪府"), new Actor(2, "柴田", "恭兵", 62, "静岡県"), new Actor(3, "江口", "洋介", 46, "東京都"), new Actor(4, "竹中", "直人", 58, "神奈川県"), new Actor(5, "谷原", "章介", 41, "神奈川県"), new Actor(6, "春風亭", "小朝", 59, "東京都"), new Actor(7, "寺尾", "聰", 67, "神奈川県"), new Actor(8, "速水", "もこみち", 29, "東京都"), new Actor(9, "片岡", "鶴太郎", 59, "東京都"), new Actor(10, "金子", "ノブアキ", 33, "東京都")); } Fork/Join を利用したマージ・ソートによる並び替えの例

33. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 34 import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.RecursiveTask; public class MergeSortTask< T extends Comparable< ? super T>> extends RecursiveTask<List<Actor>> { private final List<Actor> list; public MergeSortTask(List<Actor> list) { this.list = list; } @Override protected List<Actor> compute() { if (this.list.size() <= 1) { return this.list; } else { int mid = this.list.size() / 2; MergeSortTask<Actor> left = new MergeSortTask<>(list.subList(0, mid)); MergeSortTask<Actor> right = new MergeSortTask<>(list.subList(mid, this.list.size())); right.fork(); return merge(left.compute(), right.join()); } } private List< Actor> merge(List<Actor> leftList, List<Actor> rightList) { int leftIndex = 0; int rightIndex = 0; List<Actor> result = new ArrayList<>(); while (true) { if (leftIndex == leftList.size()) { result.addAll( rightList.subList(rightIndex, rightList.size())); return result; } else if (rightIndex == rightList.size()) { result.addAll( leftList.subList(leftIndex, leftList.size())); return result; } Actor leftElement = leftList.get(leftIndex); Actor rightElement = rightList.get(rightIndex); if (leftElement.getAge().compareTo(rightElement.getAge()) <= 0) { result.add(leftElement); ++leftIndex; } else { result.add(rightElement); ++rightIndex; } } } } Fork/Join を利用したマージ・ソートによる並び替えの例

36. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. users.stream() .filter(u -‐> u.getAge() > 40) .sorted((a1, a2) -‐> Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge())) .forEach(act -‐> System.out.println(act.getFirstName())); users.parallelStream() .filter(u -‐> u.getAge() > 40) .sorted((a1, a2) -‐> Integer.compare(a1.getAge(), a2.getAge())) .sequential() .forEach(act -‐> System.out.println(act.getFirstName()));

41. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. public class Foo { public void bar(int a, int b){ } public Object bar2(Object c) { } } 42 今までの Java プログラミングとの違い今まではメソッドにデータを渡していたこれからはメソッドに直接処理を渡す事が可能 public class Foo2{ public void bar(処理) public 処理 foo(処理1, 処理2) }

48. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 49 ExecutorService service = ...; service.submit(new Runnable() { @Override public void run() -‐> { // 非同期に処理するタスク doSomething(); } }); メソッド引数 () までを全て消去メソッド引数 () とボディの間に -> を挿入

49. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. ExecutorService service = ...; service.submit(() -‐> doSomething()); •  単一の abstract メソッドを持つインタフェースを無名クラスとして実装する際の簡易記法＋α Lambda 式：

50. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 51 インタフェース名引数返り値説明 Predicate<T> T boolean 1つの引数を受け取り boolean を返す Consumer<T> T void １つの引数を受け取り結果を返さない Func4on<T,R> T R 1つの引数を受け取り結果を生成する Supplier<T> 無し T 完了結果の取得単一の abstract メソッドを持つインタフェース Java SE 8 より追加：43 個の関数型インタフェースを含む Functional(関数型)インタフェース

53. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Stream API による実装 (パイプライン処理) 終端操作が呼び出されるまで処理は未実行 Stream の生成 Stream.of()! Stream.empty()! Stream.generate()! list.stream() 中間操作 filter! map! mapToInt! flatMap! distinct! sorted! limit! skip など終端操作 forEach! forEachOrdered! toArray! reduce! collect! min,max,count! など

55. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Stream の生成 Stream stream = Stream.of("aaa", "bbb", "ccc” , ”abc”); List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", “abc”); Stream listStream = list.stream();

56. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Stream API による操作 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(Predicate<? super T> predicate) .forEach(Consumer<? super T> action); 条件抽出：今までの if 文を ﬁlter で置き換え出力部分：for 文を forEach で置き換え

57. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Predicate/Consumer インタフェース @FunctionalInterface public interface Predicate<T> { boolean test(T t) } @FunctionalInterface public interface Consumer<T>{ void accept(T t); }

58. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Stream によるコレクション操作無名内部クラスで実装 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out.println(data); }});

59. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Lambda 式に変換メソッドの引数とボディを残し間に矢印 -> を挿入 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out.println(data); }}); -> ->

60. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 型推論の改善型情報 (String) を省略可能 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out.println(data); }}); -> ->

61. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. メソッド引数部分の括弧 () の省略単一引数の場合 () を省略可能 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out.println(data); }}); -> ->

62. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 単一行のブロックを省略単一行の場合ブロック(return)を省略可能 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out.println(data); }}); -> ->

64. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. メソッド参照による書き換え List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(new Predicate<String>() { public boolean test(String data) { return data.startsWith("a"); }}) .forEach(new Consumer<String>() { public void accept(String data) { System.out::println(data); }}); -> ->

65. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Lambda 式と Stream API 最終形式：Lambda 式により簡潔に記述可能 List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "abc"); list.stream() .filter(data -‐> data.startsWith("a”)) .forEach(System.out::println);

66. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. 67 変化には必ずコストが伴います。 Lambda は単なる新しい構文の問題ではありません。いくつかの新しい概念が導入されているため、開発中のプロジェクトで Lambda 式を利用しない場合も、Javaコードをレビューするために Lambda 式を学ぶ必要があります。また、コア・ライブラリに対しても大幅に機能が追加されるため、その機能についても学ぶ必要があります。しかし、Lambda 式と Stream API による生産性と表現力の向上は、これらのコストを補って余りあるはずです。スペック・リード Brien Goetz

71. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. JDK 8 の新機能概要イノベーション •  Lambda aka Closures •  Language Interop •  Nashorn コア・ライブラリ •  Parallel operaSons for core collecSons APIs •  Improvements in funcSonality •  Improved type inference 全体的な改善 •  JVM enhancements •  No PermGen limitaSons •  Performance improvements ツール •  Compiler control & logging •  JSR 308-‐AnnotaSons on Java Type •  NaSve app bundling •  App Store Bundling tools クライアント •  Deployment enhancements •  JavaFX 8 •  Public UI Control API •  Java SE Embedded support •  Enhanced HTML5 support •  3D shapes and aGributes •  PrinSng セキュリティ •  Limited doPrivilege •  NSA Suite B algorithm support •  SNI Server Side support •  DSA updated to FIPS186-‐3 •  AEAD JSSE CipherSuites エンタープライズ •  Mission Control •  Flight Recorder •  Usage Tracker •  Advanced Management Console •  MSI Enterprise JRE Installer 全ての Java 利用者へ •  Proﬁles for constrained devices •  JSR 310-‐Date & Time APIs •  Non-‐Gregorian calendars •  Unicode 6.1 •  ResourceBundle •  BCP47 locale matching •  GlobalizaSon & Accessibility 72

72. Copyright © 2015, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 73 " Fork/Join の改良 " 高速な Atomic 変数, 並列処理ライブラリ " 高速化された最適化 collec4on.parallelStream() .filter(Objects::nonNull) .forEach(item -‐> { //benefit from Fork/Join }); 65000 85000 105000 125000 JDK 7u17 JDK 7u40 JDK 8 Max-‐jOPS SPECjbb2013 によるパフォーマンス改良結果例 40% Oracle JDK 7u17 – Oracle SPARC T5-‐2 – 75658 SPECjbb2013-‐MulSJVM Max-‐jOPS, 23334 SPECjbb2013-‐MulSJVM CriScal-‐jOPS Oracle JDK 7u40 – Oracle SPARC T5-‐2 – 81084 SPECjbb2013-‐MulSJVM Max-‐jOPS, 39129 SPECjbb2013-‐MulSJVM CriScal-‐jOPS Oracle JDK 8 – Oracle SPARC T5-‐2 – 114492 SPECjbb2013-‐MulSJVM Max-‐jOPS, 43963 SPECjbb2013-‐MulSJVM CriScal-‐jOPS Source: www.spec.org as of March 10 th 2014 SPEC and the benchmark name SPECjbb are registered trademarks of Standard Performance EvaluaSon CorporaSon (SPEC) パフォーマンス改良

74. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. JDK 8 •  Lambda •  JSR 310: New Date and Time API •  Nashorn: JavaScript Interoperability •  JavaFX Enhancements 8u40 •  Performance Improvements •  Density and Resource Management •  MulS-‐Language Support Improvements •  Accessibility Enhancements •  ConSnued Java SE Advanced Features JDK 9 •  Modularity – Jigsaw •  HTTP 2.0 •  Lightweight JSON •  Cloud opSmized JVM •  ConSnued Java SE Advanced Features •  Ahead of Time CompilaSon 8u20 •  G1 Performance Improvement •  JVM Performance Improvements •  Java Mission Control 5.4 •  Advanced Management Console 1.0 •  MSI Enterprise JRE Installer 8u60 •  Bug Fixes •  ConSnued Java SE Advanced Features 20162014 2015 2017 75 Java SE のロードマップ

76. Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. Java Day Tokyo 2015 Copyright © 2015, Oracle and/or its aﬃliates. All rights reserved. | 2015年4月8日(⽔水) 東京国際フォーラム www.oracle.co.jp/jdt2015/ 77

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