Streamで学ぶ遅延処理実装パターン

1. JavaのStreamで学ぶ
遅延処理実装パターン
@mike_neck

2. ことわり
この話を聞いてもアプリ作るのが爆速になるわけではありません
この話を聞いてもアプリが簡単に作れるようになるわけでもあり
ません
この話を聞いても作るアプリケーションが安全になるわけでもあ
りません
単なる知的好奇心を満たすかもしれませんが、儂が満足したいだ
けです
遅延評価の話はしませんよ

3. 概要
Streamの復習
Streamについての疑問
Streamパイプラインがやっていること
Sinkの合成
終端操作と処理開始

4. 誰？
持田真哉(@mike_neck)
たんなるJava、Groovy好きのおっさん
某IDEを売っている会社に入り浸って、クソコラを作ってる
2015年期待している陸上選手
青山聖佳(400m)、水口怜(走幅跳)、藤光謙司(200m)、
高瀬慧(100m)

5. Streamの復習
for文を簡単に今っぽく書くやつ
InputStreamと関係ない(全く関係ないわけで
もないけど)
ScalaのStreamとは違う
順次および並列での集約操作をサポートする要素の
シーケンス(Javadocより)

6. Streamの復習
repo.findAllUsers().stream()
.filter(User::isMen)
.filter(u -> u.getAge() >= 27)
.filter(u -> u.getAge() <= 35)
.map(User::getHobbies)
.flatMap(List::stream)
.collect(groupingBy(
Hobby::getGenre,
counting()));
ソース
ストリームパイプライン
終端操作

7. Streamの疑問
repo.findAllUsers().stream()
.filter(User::isMen)
.filter(u -> u.getAge() >= 27)
.filter(u -> u.getAge() <= 35)
.map(User::getHobbies)
.flatMap(List::stream)
.collect(groupingBy(
Hobby::getGenre,
counting()));
・この処理はいつ行われるの？
・これらの処理はどのように保持
されるの？
・処理の順番はどのように保持さ
れるの？
・終端操作呼び出しでどのように
処理が実行されるの？

8. Streamパイプラインがやってい
ること
repo.findAllUsers().stream()
.filter(User::isMen)
.filter(u -> u.getAge() >= 27)
.filter(u -> u.getAge() <= 35)
.map(User::getHobbies)
.flatMap(List::stream)
.collect(groupingBy(
Hobby::getGenre,
counting()));
・AbstractPipeline<P_IN,
P_OUT, Stream<P_OUT>>のイ
ンスタンスを生成して返す

9. Streamパイプラインがやってい
ること
AbstractPipeline<P_IN, P_OUT, Stream<P_OUT>>とは？
Stream<P_OUT>の実装クラス
これをさらに継承したクラスにReferencePipeline<P_IN,
P_OUT>という抽象クラスがある(ほぼこれが実体)
さらにStatelessOp<P_IN, P_OUT>、StatefullOp<P_IN,
P_OUT>という抽象クラスがある
これらのパイプラインを構成するオブジェクトはデータ構造的に双方
向リンクドリストとなって前後のオブジェクトをたどることができる

10. public final <R> Stream map(
Function<? super P_OUT, ? extends R> mapper) {
return
new StatelessOp<P_OUT, R>(this, …) {
@Override Sink<P_OUT> opWrapSink(int flags, Sink<R> sink) {
return new Sink.ChainedReference<P_OUT, R>(sink) {
public void accept(P_OUT u) {downSink.accept(mapper.apply(u));}
}
Streamパイプラインがやってい
ること
返されるStreamの無名クラスの中に
埋め込む形で処理を保持する

11. public final <R> Stream map(
Function<? super P_OUT, ? extends R> mapper) {
return
new StatelessOp<P_OUT, R>(this, …) {
@Override Sink<P_OUT> opWrapSink(int flags, Sink<R> sink) {
return new Sink.ChainedReference<P_OUT, R>(sink) {
public void accept(P_OUT u) {downSink.accept(mapper.apply(u));}
}

12. public final <R> Stream map(
Function<? super P_OUT, ? extends R> mapper) {
return
new StatelessOp<P_OUT, R>(this, …) {
@Override Sink<P_OUT> opWrapSink(int flags, Sink<R> sink) {
return new Sink.ChainedReference<P_OUT, R>(sink) {
public void accept(P_OUT u) {downSink.accept(mapper.apply(u));}
}
Sinkの合成

13. Sinkの合成
Sink<T>とは
個々の処理実行・制御を提供するConsumer<T>の拡
張インターフェース
初期状態 ! begin(long) ! 処理中 !
accept(T) ! 処理中 ! end() ! 初期状態
主な実装クラスはSink.ChainedReference<T>とい
う抽象クラスで、リンクドリストの構造を持つ

14. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c

15. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c
・先に行われる処理(Sink)は次
に行われる処理(Sink)へのリン
クを持っている

16. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c
・begin(long)は次の処理(Sink)
のbegin(long)を呼び出す

17. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c
・accept(A)は処理を施した後に次の処
理(Sink)のaccept(B)を呼び出す

18. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c
・end()は次の処理(Sink)
のend()を呼び出す

19. Sinkの合成
ChainedReference
<B, A> implements
Sink<A>
ChainedReference
<C, B> implements
Sink<B>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(b)
end() end()
a -> b b -> c
Sinkがリンクドリストになっていること
で処理順を保持している

20. ChainedReference
<?, A> implements
Sink<A>
Sink<?>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(?)
end() end()
a -> b

21. ChainedReference
<?, A> implements
Sink<A>
Sink<?>
begin(long) begin(long)
accept(a) accept(?)
end() end()
a -> b
一番最後にあるSinkは何もの？

22. 終端操作と処理開始
一番最後にあるSinkは終端操作で生成される
TerminalOp<T, R>にて生成される
TerminalSink<T, R>
シグニチャーはTerminalSink<T, R> extends
Sink<T>, Supplier<R>

23. 終端操作と処理開始
TerminalSink<T, R>を生成
パイプラインのリンクをたどりながら各パイプラインのSink
opWrapSink(int, Sink)を呼び出してすべての処理を合成したSinkを
取得する
合成Sinkのbeginを呼び出す
すべてのソース(Spliterator)にSinkを渡してacceptを呼び出させる
ソースが全てを消費あるいは、必要な結果が得られたら合成Sinkのend
を呼び出す

24. 終端操作と処理開始
TerminalSink<T, R>を生成
パイプラインのリンクをたどりながら各パイプラインのSink
opWrapSink(int, Sink)を呼び出してすべての処理を合成したSinkを
取得する
合成Sinkのbeginを呼び出す
すべてのソース(Spliterator)にSinkを渡してacceptを呼び出させる
ソースが全てを消費あるいは、必要な結果が得られたら合成Sinkのend
を呼び出す
終端操作呼び出しによって
パイプラインをさかのぼって処理(Sink)を構築
SpliteratorにSinkを渡して処理を実行
処理終了を処理に通知

25. まとめ
ストリームパイプラインは双方向リンクドリストを
形成するのみで、処理の実行は行わない
処理をリンクドリストで構築することによって処理
順序を保証
終端操作でパイプラインを って処理を合成、ソー
スを順次適用

26. おわり
(最後は雑にまとめた)
で検索🔎mike-neck Stream