Java Gold 1Z0-826で出るStream.iterateの使い方を完全解説

2026年6月20日

模試で「Stream.iterateの出力結果を選べ」という問題に出会って、自信を持って答えられなかった経験はありませんか。

Stream APIの中でも、iterateメソッドは「無限ストリームを作る」という特殊な動きをするため、初めて見ると戸惑う人が多い機能です。さらにJava 9から引数が3つあるオーバーロードが追加されたことで、「2引数版と3引数版で何が違うのか」が混同されやすく、Java Gold 1Z0-826でもよく狙われるポイントになっています。

この記事では、Stream.iterateの基本的な仕組みから、2引数版・3引数版の違い、試験で問われやすい落とし穴まで、サンプルコードを交えて解説します。読み終えれば、Stream.iterateが出題されても迷わず答えられるようになるはずです。

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Stream.iterateとは何か

Stream.iterateは、ある初期値に処理を繰り返し適用しながら、要素を生成していくStreamを作る静的メソッドです。

シンプルに言うと「前の値から次の値を計算する」という関係を使って、要素を順番に作り出していく仕組みです。

基本の書き方は次のとおりです。

Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)

seed：最初の要素（出発点）
f：前の要素から次の要素を作る処理（UnaryOperator）

UnaryOperatorという用語が出てきましたが、これは「同じ型の値を受け取って、同じ型の値を返す関数」のことです。Integer型を受け取ってInteger型を返す処理であれば、UnaryOperator<Integer>になります。型が一致しない処理を渡すとコンパイルエラーになる点も、選択肢問題で狙われやすいポイントです。

2引数版の動き方をサンプルコードで確認する

まずは基本となる2引数版の動きを見てみましょう。

Stream.iterate(1, n -> n * 2)
      .limit(5)
      .forEach(System.out::println);

// 出力結果
// 1
// 2
// 4
// 8
// 16

このコードは「1から始めて、前の値を2倍した値を次々に生成する」という処理です。

ここで押さえておきたいのが、2引数版のStream.iterateは終了条件を持っていないという点です。要素はseedとfの組み合わせだけで決まるため、放っておくと無限に要素を作り続けます。そのため、limit()のような終端操作と組み合わせて使うのが基本になります。

試験で狙われる落とし穴：limit()を忘れるとどうなるか

ここがJava Gold 1Z0-826で特に問われやすいポイントです。

次のコードを見てください。

Stream.iterate(1, n -> n + 1)
      .forEach(System.out::println);

limit()がないため、このコードは1, 2, 3, 4…と要素を作り続け、プログラムが終了せずに無限ループの状態になります。

選択肢問題でよく出るのが「このコードを実行するとStackOverflowErrorが発生する」という誤った選択肢です。実際にはメソッド呼び出しのスタックが深くなるわけではなく、forEachの処理がひたすら繰り返されるだけなので、StackOverflowErrorにはなりません。正しくは「無限に処理が続き、プログラムが終了しない」です。

3引数版（Java 9以降）の動き方

Java 9から、終了条件を指定できる3引数版が追加されました。

Stream<T> iterate(T seed, Predicate<? super T> hasNext, UnaryOperator<T> next)

seed：最初の要素
hasNext：要素を生成し続けるかどうかを判定する条件（Predicate）
next：前の要素から次の要素を作る処理

3引数版では、hasNextの条件を満たさなくなった時点で自動的にストリームが終了するため、limit()を使わなくても有限のストリームになります。

Stream.iterate(1, n -> n < 50, n -> n * 2)
      .forEach(System.out::println);

// 出力結果
// 1
// 2
// 4
// 8
// 16
// 32

ここで注意したいのは、hasNextの判定は「その値を出力する前」に行われるという点です。上記の例では32の次は64になりますが、64はhasNextの条件（n < 50）を満たさないため出力されず、32で処理が終わります。「条件を満たさなくなった値そのものが出力されるかどうか」は、選択肢で混同を狙われやすいポイントです。

2引数版と3引数版の違いを整理する

ここまでの内容を表で整理します。

項目	2引数版	3引数版（Java 9以降）
構文	`iterate(seed, f)`	`iterate(seed, hasNext, next)`
終了条件	なし（無限ストリーム）	hasNextの判定で自動終了
limit()の必要性	必須（忘れると無限ループ）	不要
用途	終端条件が不明、または後から決めたい場合	終端条件があらかじめ決まっている場合
注意点	StackOverflowErrorにはならない	条件を満たさない値は出力されない

Stream.generateとの違い

Stream.iterateと混同しやすいメソッドに、Stream.generateがあります。

Stream<T> generate(Supplier<T> s)

決定的な違いは、要素同士に関係があるかどうかです。

Stream.iterate：前の要素を使って次の要素を作る（要素同士に依存関係がある）
Stream.generate：Supplierが呼ばれるたびに独立して値を返す（要素同士に依存関係がない）

乱数を生成する処理にはStream.generateが適しており、フィボナッチ数列のように前の値が次の値に影響する処理にはStream.iterateが適しています。

また、Stream.iterateは要素の生成が前の値に依存しているため、parallelStream()と組み合わせても並列化の効果が出にくい特徴があります。一方Stream.generateは要素同士が独立しているため、並列処理との相性がよい場合があります。この違いは並行処理の範囲と絡めて出題されることもあるため、知っておくと安心です。