Java 8 練習問題上級編その1

suzuki

Java 8 練習問題上級編

動作環境と問題内容について

javaの練習問題です。出題範囲はjava 8 で追加された範囲を中心とします。難易度は Java SE 8 Programmer II の試験と同程度※を想定しています。

※ただし、場合によっては同試験には出題されない内容や形式が含まれることもあります。あくまでも難易度の目安として解答してください。

実行環境は以下の通りです。

JDKのバージョン:java 8 Update181

※問題文に書いてあるプログラムを実行する際は自己責任で実行してください。

問題

次のプログラムを作成した。コンパイル、実行に関して以下の問いに答えなさい。

プログラム(Sample.java)

import java.util.stream.Stream;
import java.util.ArrayList;

public class Sample{
    public static void main(String[] args){
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.stream()
            .forEach(i -> i+1);
        System.out.println(list);
    }
}

問．Sample.javaをコンパイル、実行するとどうなるか。下記の選択肢 a ～ g から正しいものを選べ。

選択肢

a. [1, 2]と表示される

b. [2, 3]と表示される

c. クラス名@hashcode が表示される

d. コンパイルエラー

e. 実行時エラー

f. コンパイル・実行ともにできるが何も表示されない

g. コンパイル・実行ともにできるが実行結果は不定である

解答

d. コンパイルエラー

解説

今回は Stream API を利用した問題となっている。

Java では Stream は１つのソース、0個以上の中間操作、1つの終端操作で構成される。

forEach() メソッドは終端操作であり、Oracle の公式リファレンスによると「このストリームの各要素に対してアクションを実行します。」となっている。

その部分だけ聞くと、問題のプログラムは、終端操作によって Stream 内の各要素が1ずつ増加するようなプログラムに見える可能性もあるが、これはforEach() メソッドの使い方として正しくない。

forEach() メソッドの引数はConsumer インタフェースを実装したオブジェクトである。Consumerインタフェースは、抽象メソッドとして「accept()」メソッドを持っている。accept() メソッドは、1つの引数を受け取り、戻り値が void となっている。これは、渡された引数を利用して何らかの処理を行うが、結果は何も返さないことを前提としているメソッドとなっている。

今回の問題ではforEach() メソッドの引数が「i -> i+1」という形をしている。これは、Consumerインタフェースではなく、Functionインタフェースをラムダ式で実装している。

その結果、コンパイルエラーとなる。

Stream API の利用時にはラムダ式やメソッド参照も多用されるため、それらに十分に慣れておく必要がある。

また、Java 7 以前の環境にはなかった書き方なので、Java 7 以前から Java を扱っている場合でも、設計や実装時には十分に注意する必要がある。

参考：Stream API でよく利用されるインタフェース
※の項目は、Java 8 のAPIの公式リファレンスより。


インタフェース名	インタフェースの説明※
抽象メソッド	抽象メソッドの説明※
備考
Stream API を利用した際の使い方の例


Consumer	単一の入力引数を受け取って結果を返さないオペレーションを表します。
accept	指定された引数でこのオペレーションを実行します。
1つの引数をもとに処理を行うが、結果は返さない。
forEach() メソッドと組み合わせて処理を完了する（accept）際に使われる。


Function	1つの引数を受け取って結果を生成する関数を表します。
apply	指定された引数にこの関数を適用します。
1つの引数をもとに何か値を返す。
map() メソッドと組み合わせて Stream の要素を写し返る（mapping）際に使われる。