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Tutorial: Java Streams

1. Introdução ao Java Streams

Explicação: Java Streams é uma API introduzida no Java 8 para processar coleções de dados de forma declarativa e funcional. Ela permite operações como filtragem, mapeamento, ordenação e redução de dados de maneira eficiente.

Características principais:

• Não altera a coleção original: Streams operam sobre uma cópia dos dados.
• Operações intermediárias e terminais: As operações intermediárias (como filter e map) são lazy, ou seja, só são executadas quando uma operação terminal (como collect ou forEach) é chamada.
• Programação funcional: Utiliza expressões lambda para simplificar o código.

Exemplo básico:

List<String> nomes = Arrays.asList("Ana", "João", "Maria", "Pedro");
nomes.stream()
     .filter(nome -> nome.startsWith("A"))
     .forEach(System.out::println);
// Saída: Ana

Exercício 1: Crie uma lista de números inteiros e use Streams para imprimir apenas os números pares.

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2. Operações Intermediárias

Explicação: Operações intermediárias transformam ou filtram os dados, mas não executam o processamento até que uma operação terminal seja chamada.

Principais operações intermediárias:

• filter(Predicate<T>): Filtra elementos com base em uma condição.
• map(Function<T, R>): Transforma cada elemento em outro tipo de dado.
• sorted(): Ordena os elementos.
• distinct(): Remove elementos duplicados.

Exemplo:

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
numeros.stream()
       .filter(n -> n % 2 == 0) // Filtra pares
       .map(n -> n * 2)         // Multiplica por 2
       .forEach(System.out::println);
// Saída: 4, 8, 12

Exercício 2: Dada uma lista de strings, use filter para encontrar palavras com mais de 5 caracteres e map para convertê-las em maiúsculas.

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3. Operações Terminais

Explicação: Operações terminais produzem um resultado final ou um efeito colateral, como imprimir valores ou coletar dados em uma nova coleção.

Principais operações terminais:

• forEach(Consumer<T>): Executa uma ação para cada elemento.
• collect(Collector<T>): Coleta os elementos em uma coleção.
• reduce(): Combina os elementos em um único valor.
• count(): Retorna a quantidade de elementos.

Exemplo:

List<String> palavras = Arrays.asList("java", "stream", "api", "exemplo");
long count = palavras.stream()
                    .filter(p -> p.length() > 3)
                    .count();
System.out.println("Quantidade: " + count);
// Saída: Quantidade: 3

Exercício 3: Crie uma lista de números e use reduce para calcular a soma de todos os elementos.

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4. Coletando Resultados com collect

Explicação: O método collect é usado para transformar o Stream em uma coleção ou outro tipo de dado.

Exemplos comuns:

• Collectors.toList(): Coleta os elementos em uma lista.
• Collectors.toSet(): Coleta os elementos em um conjunto (sem duplicatas).
• Collectors.joining(): Concatena strings.

Exemplo:

List<String> frutas = Arrays.asList("maçã", "banana", "laranja", "maçã");
Set<String> semDuplicatas = frutas.stream()
                                  .collect(Collectors.toSet());
System.out.println(semDuplicatas);
// Saída: [maçã, banana, laranja]

Exercício 4: Dada uma lista de nomes, use collect para criar uma única string com todos os nomes separados por vírgulas.

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5. Streams de Tipos Primitivos

Explicação: Java Streams também suporta operações com tipos primitivos (int, long, double) através de classes como IntStream, LongStream e DoubleStream.

Exemplo:

IntStream.range(1, 6) // Cria um Stream de 1 a 5
         .forEach(System.out::println);
// Saída: 1, 2, 3, 4, 5

Exercício 5: Use IntStream para gerar os primeiros 10 números pares e imprimi-los.

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6. Streams Paralelos

Explicação: Streams podem ser processados em paralelo para melhorar o desempenho em grandes volumes de dados. Basta usar o método parallelStream().

Exemplo:

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
numeros.parallelStream()
       .filter(n -> n % 2 == 0)
       .forEach(System.out::println);
// Saída: Números pares em ordem não determinística

Exercício 6: Crie uma lista de 1000 números aleatórios e use parallelStream para encontrar o maior número.

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7. Exercícios Finais

1. Dada uma lista de pessoas (nome e idade), use Streams para:
   • Filtrar pessoas com mais de 18 anos.
   • Mapear para uma lista de nomes.
   • Ordenar os nomes alfabeticamente.
2. Crie um Stream de números inteiros e calcule a média dos números maiores que 50.
3. Use Collectors.groupingBy para agrupar uma lista de palavras pelo seu tamanho.