Какой тип данных возвращает list.stream().map(...) в Java

Что проверяют

Понимаете ли вы, что стрим это конвейер, а не коллекция. Вопрос про возвращаемый тип простой, но он вход в разговор о ленивости: следом спрашивают, что выполнится, если после map не вызвать терминальную операцию, и почему исходный список не изменился.

Как отвечать

Ответ по существу: map возвращает Stream<R>, где R это тип результата переданной функции Function<T, R>. Исходный список не меняется, новая коллекция не создаётся.

• ленивость: map это промежуточная операция. Пока не вызвана терминальная (collect, toList, forEach, reduce, count), лямбда не выполнится ни разу;
• порядок обхода: элементы идут по конвейеру по одному, а не слоями. Если перед map стоит filter, функция применится только к прошедшим фильтр, а findFirst может оборвать обход раньше конца;
• примитивы: mapToInt, mapToLong и mapToDouble возвращают IntStream, LongStream и DoubleStream и убирают упаковку. Обратно в объектный стрим переводит boxed();
• сбор результата: collect(Collectors.toList()) даёт изменяемый список, toList() из Java 16 сразу отдаёт неизменяемый, при этом null внутри допускает, в отличие от Collectors.toUnmodifiableList();
• вложенность: если функция сама возвращает стрим или коллекцию, нужен flatMap, иначе получите Stream<Stream<R>>.

Стоит добавить, что стрим одноразовый: повторное обращение к уже использованному даёт IllegalStateException.

Где спотыкаются

Отвечают «список». Stream не коллекция: у него нет ни размера, ни доступа по индексу, и он ничего не хранит.

Пишут list.stream().map(...) ради побочного эффекта и удивляются, что ничего не произошло. Без терминальной операции конвейер не запускается, да и map для побочных эффектов не предназначен.

Не замечают упаковки: map(String::length) даёт Stream<Integer> с боксингом каждого значения, тогда как mapToInt работает с примитивами.