[Modern Java in Action] Chapter5. 스트림 활용

June 17, 2022 - 5 minute read -
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모던 자바 인 액션 5장에서는 스트림 활용하는 방법에 대해 소개한다.
스트림 API 가 지원하는 연산들에 대해 자세히 알아본다.


5.1 필터링

스트림 요소를 선택하는 방법

  • filter 메서드
    • 전체 스트림을 반복
    • Predicate<T> 를 인수로 받아 일치하는 모든 요소를 포함하는 스트림 반환
  • distinct 메서드
    • 고유 요소 필터링, 중복 제거 (hashCode, equals 로 결정)


5.2 스트림 슬라이싱 (자바 9)

스트림 요소를 선택하거나 스킵하는 방법

  • takeWhile
    • Predicate<T> 를 인수로 받아 일치하는 요소들을 포함한 스트림 반환
    • filter 와 다르게 정렬된 리스트를 대상으로 하여 일치하지 않는 경우 반복 작업을 중단
  • dropWhile
    • takeWhile 와 반대로 처음으로 일치하지 않는 지점까지의 이전 요소들을 제거하고 남은 모든 요소 반환
  • limit(n)
    • long 타입을 인수로 받아 요소 n 개 반환
  • skip(n)
    • 처음 n 개 요소를 제외한 스트림을 제외한 스트림 반환
    • 주어진 n 이 요소의 갯수보다 크면 빈 스트림 반환


5.3 매핑

특정 객체에서 특정 데이터를 선택하는 기능

  • map
    • 함수를 인수로 받아 각 요소에 적용. 그 결과는 새로운 요소로 매핑된다.
    • 다른 map 메서드와 연결(chaining) 가능
  • flatMap
    • 스트림의 각 요소들을 다른 스트림으로 만들어서 하나의 스트림으로 연결


5.4 검색과 매칭

  • anyMatch
    • 적어도 한 요소가 주어진 Predicate 와 일치하는지 확인
  • allMatch
    • 모든 요소가 주어진 Predicate 와 일치하는지 확인
  • noneMatch
    • allMatch 와 반대 연산
    • 주어진 Predicate 와 일치하는 요소가 없는지 확인
  • findAny
    • 현재 스트림에서 임의의 요소 반환
    • 다른 스트림 연산과 연결해서 사용 가능
    • Optional 반환
  • findFirst
    • 논리적인 아이템 순서로 정렬된 데이터의 첫번째 요소 반환
    • Optional 반환

쇼트서킷 평가

자바의 &&, || 와 같은 연산
전체 스트림을 처리하지 않아도 결과 반환 가능
원하는 요소를 찾으면 즉시 결과 반환
ex) allMatch, noneMatch, findFirst, findAny, limit…

Optional

  • 값의 존재 여부를 표현하는 컨테이너 클래스
  • 에러를 일으킬 수 있는 null 대신 사용
  • 값의 유무에 따라 처리를 강제하는 기능 제공
    • isPresent() : 값이 존재하면 참(true), 없으면 거짓(false) 반환
    • ifPresent(Consumer<T> block) : 값이 존재하면 주어진 블록 실행
    • T get() : 값이 존재하면 값 반환, 없으면 NoSuchElementException 발생
    • T orElse(T other): 값이 존재하면 값 반환, 없으면 기본값(other) 반환


5.5 리듀싱

스트림의 모든 요소를 반복적으로 처리하여 값으로 도출하는 연산 (종이를 작은 조각이 될 때까지 접는 것과 비슷해서 폴드라고도 부름)

리듀스 인수

  • 초깃값
    • 스트림에 요소가 없는 경우가 있기 때문에 초깃값이 없으면 Optional<T> 반환

  • 스트림의 두 요소를 합쳐서 하나의 값으로 만드는 데 사용할 람다

  • 예시
    • 요소의 합
      • numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);
        • 초깃값 0
        • 람다 표현식으로 두 요소를 합함
    • 최댓값 최솟값
      • numbers.stream().reduce(Integer::max);
      • numbers.stream().reduce(Integer::min);
연산 형식 반환 형식 함수형 인터페이스 형식
filter 중간 연산 Stream Predicate
distinct 중간 연산 Stream  
takeWhile 중간 연산 Stream Predicate
dropWhile 중간 연산 Stream Predicate
skip 중간 연산 Stream long
limit 중간 연산 Stream long
map 중간 연산 Stream Function<T, R>
flatMap 중간 연산 Stream Function<T, Stream>
sorted 중간 연산 Stream Comparator
anyMatch 최종 연산 boolean Predicate
noneMatch 최종 연산 boolean Predicate
allMatch 최종 연산 boolean Predicate
findAny 최종 연산 Optional  
findFirst 최종 연산 Optional  
forEach 최종 연산 void Consumer
collect 최종 연산 R Collector<T, A, R>
reduce 최종 연산 Optional BinaryOperator
count 최종 연산 long  


5.7 숫자형 스트림

스트림 API 에는 박싱 비용을 피하고 효율적으로 처리할 수 있도록 3가지 기본형 특화 스트림(primitive stream specialization)을 제공한다.

  • IntStream
  • DoubleStream
  • LongSteam

기본형 특화 스트림

  • 숫자 스트림으로 매핑
    • mapToInt
    • mapToDouble
    • mapToLong
  • 객체 스트림으로 복원
    • boxed
      • 특화 스트림을 일반스트림으로 변환
  • 기본값: Optional 기본형 특화 스트림 버전
    • OptionalInt
    • OptionalDouble
    • OptionalLong

숫자 범위

IntStream, LongStream 에서의 range, rangeClosed 정적 메서드로 특정 범위의 숫자를 이용할 수 있다.
두 메서드 모두 첫번째 인수로 시작값, 두번째 인수로 종료값을 받는다.

  • range
    • 종료값이 포함되지 않음
  • rangeClosed
    • 종료값이 결과에 포함


5.8 스트림 만들기

  • 값으로 스트림 만들기
    • Stream.of(T... values)
    • Stream.empty() (빈 스트림)
  • null 이 될 수 있는 스트림 (자바 9 추가)
    • Stream.ofNullable(T t) (null 이라면 빈 스트림)
  • 배열로 스트림 만들기
    • Arrays.stream(array) (기본형도 가능)
  • 파일로 스트림 만들기
    • Files.lines
      • Stream 은 AutoCloseable 인터페이스를 구현하고 있으므로 try 블록 내 자원은 자동으로 관리
  • 함수로 무한 스트림 만들기
    • 요청할 때마다 값을 생성
    • 끝이 없으므로 무한 스트림(infinite stream) 또는 언바운드 스트림(unbounded stream) 이라고 표현
    • 무한한 값이 출력되지 않도록 보통 limit(n) 메서드를 사용
    • Stream.iterate
      • 초깃값과 람다(UnaryOperator<T>)를 인수로 받아 연속적으로 값을 생성
      • 자바 9 에서는 Predicate 도 추가로 받아 언제까지 수행할 것인지 지정 가능
    • Stream.generate
      • 연속적이지 않은 새로운 값을 계속 생성 가능 (Supplier<T>을 인수로 받음)