Streams API: trabalhando com coleções de forma flexível em Java

A Streams API é uma das grandes novidades do Java 8. Diretamente relacionada com a API Collections, fornece suporte a uma série de operações sobre coleções de dados e, conforme o avanço da adoção da plataforma Java 8, muito em breve seu uso estará bastante difundido entre desenvolvedores, da mesma forma que a API Collections.

Como sabemos, o número de aplicações Java que fazem uso de recursos da API Collections é bastante elevado, pois coleções são fundamentais em muitas tarefas de processamento de dados. Um exemplo de tarefa comum envolvendo Collections é a criação de coleções de dados e seu posterior processamento como, por exemplo, uma coleção de ordens de venda em um sistema de comércio eletrônico e o processamento dessas ordens para obter o valor total das vendas. Para realizar esse processamento, seria necessário percorrer toda a coleção em um laço e, com a ajuda de uma variável temporária, somar cada valor para obter o total.

Assim, podemos concluir que a tarefa de percorrer e realizar uma operação em cada elemento de uma coleção é um padrão de processamento. Em um banco de dados relacional, por outro lado, para obter o valor total das ordens de venda seria necessário algo como SELECT SUM(orders.total) FROM orders. Note que não é necessário percorrer todos os registros e muito menos implementar como calcular o valor total, pois tudo é feito de forma declarativa em termos do que se é esperado. Agora, como fazer isso com Collections e poupar bastante trabalho, eliminando a implementação de laços para processamento de coleções? Este é um dos problemas que a Streams API, da plataforma Java 8, vem resolver.

Outra questão ao lidar com o processamento de coleções está relacionada à eficiência do processamento. Para melhorar a performance do processamento o ideal seria o uso de paralelismo, embora código paralelo seja mais difícil de escrever e sujeito a erros. Pensando nisso, a Streams API também traz recursos para lidar com essa questão. Ao fornecer uma abstração que permite o processamento de coleções de forma declarativa, além de possibilitar que o processamento seja realizado de forma paralela sem a necessidade de código adicional, Streams API muda o jeito como coleções de dados são processadas.

Como motivação para o aprendizado e para ter uma ideia de como a Streams API funciona, considere a Listagem 1, que mostra como obter o valor total das ordens de compra em uma determinada lista. O cálculo é feito por meio de um laço que itera por todos os elementos da lista, o valor de cada ordem é recuperado e somado em uma variável temporária. Quando toda a lista é iterada, tem-se o valor total das ordens de compra da lista.

Agora considere a Listagem 2, que obtém o mesmo resultado, entretanto, fazendo uso da Streams API. Note como as coisas ficaram bem mais simples e o código muito mais natural para se ler. Neste momento, não se preocupe em entender todo o código dessa listagem. O objetivo agora é mostrar o quão conciso se torna o código com a Streams API. Os detalhes do que essa linha de código faz serão abordados adiante.

As próximas seções deste artigo apresentam todos os detalhes da Streams API, começando de forma conceitual mostrando o que é uma stream, até a prática de como criar streams e realizar operações sobre as mesmas.

Streams

Para a Streams API, uma Stream pode ser definida, de forma sucinta, como uma sequência de elementos de uma fonte de dados que suporta operações de agregação. A abordagem de trabalho da Streams API é a conversão de uma >coleção, array ou recursos I/O (entrada e saída de dados) em uma Stream, o processamento dos dados e a devolução dos dados em uma nova coleção ou valor reduzido (map-reduce)."