[JAVA]Stream

신동혁·2022년 8월 12일

JAVA

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1.Stream이란?

스트림이란 자바 8에서 추가한 기술이다. 람다식을 이용해 컬렉션에 저장된 요소들을 순회하며 여러 작업을 할 수 있게 해준다. 먼저 간단한 예제를 알아본다.

ArrayList<Integer> b = new ArrayList<Integer>();
b.add(1);
b.add(2);
b.add(3);

b.stream().filter(x -> x<2).forEach(System.out::println);
// 출력화면 : 1

컬렉션 자료구조의 ArrayList를 이용해 객체 b를 생성했고, b에 1,2,3값을 넣었다. 이때 stream메서드를 이용해 스트림을 생성하고 filter메서드에서 람다식 'x -> x<2'를 이용해 2미만인 수만을 필터링했고 forEach(System.out::println);를 통해 필터링된 요소들을 출력했다.

1.1 컬렉션이란?

JAVA에서 Collection이란 정확하게 표현하면 JCF(Java Collections Framework)이다. 이는 자바에서 제공하는 표준화된 데이터 저장 자료구조와 처리 알고리즘이 포함된 클래스들의 집합이다. 다음 그림은 JCF를 대략적으로 나타낸 구조도이다.

JCF에서 데이터를 저장하는 자료구조에 따라 크게 4가지 인터페이스로 구분이 된다.
1. List 인터페이스 : 순서 존재, 중복 허용
2. Set 인터페이스 : 순서 미존재, 중복 불허
3. Queue 인터페이스 : 순서 존재, 중복 허용
4. Map 인터페이스 : 순서 미존재, key 중복 불허, value 중복 허용

위 그림을 보면 Map 인터페이스는 혼자 Collection 인터페이스를 상속받지 않고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 Map은 Collection으로 분류된다.

1.2 람다식이란?

람다식이란 프로그래밍 언어에서 익명 함수(Anonymous functions)를 지칭하는 용어이다. 함수에 따로 이름을 부여하지 않고 간단하게 사용하는 방식이다. 자바에서는 '->'를 이용해 표현한다. 간단한 예제를 본다.

(int x) -> x+1
x -> x+1

1.3 Stream사용가능 인터페이스

Stream을 위에서 람다식을 이용해 컬렉션에 저장된 요소들을 순회하며 여러 작업을 할 수 있게 해주는 기술이라고 언급했다. 1.1번의 구조도를 통해 Collection인터페이스는 Iterable인터페이스를 상속받고 있음을 알 수 있다. Iterable이란 '반복 가능한 객체'를 뜻한다. 즉, 반복 가능한 객체 성질을 상속받은 Collection인터페이스에서 이런 반복 가능한 객체의 요소를 순회하면서 여러 작업이 가능하도록 하는 특별한 메소드를 만들었고, 이것이 stream인 것이다. 당연하겠지만 stream은 Collection인터페이스에서 작성되었으므로 Collection인터페이스를 상속받은 List,Set,Queue인터페이스가 사용할 수 있는 기능이다. Collection으로 분류되긴 하지만 직접적으로 Collection을 상속받지 못한 Map인터페이스는 Stream메서드를 사용하지 못한다.

2.Stream 구성

Stream은 크게 3파트로 구분지을 수 있다.
1. 스트림 생성
2. 스트림 조작
3. 스트림 사용

2.1 스트림 생성

Stream : 범용 스트림
IntStream : int타입 스트림
LongStream : long타입 스트림
DoubleStream : double타입 스트림

2.2 스트림 조작

Stream < T > distinct() : 스트림 중복 요소 제거
Stream < T > sorted() : 스트림 요소 정렬
Stream < T > filter(Predicate < T > predicate) : 람다식 조건에 맞는 요소 필터링
Stream < T > limit(long maxSize) : maxSize까지 요소 제한
Stream < T > skip(ling n) : 처음 n개의 요소 제외
Stream < T > peek(Consumer< T > action) : T타입 요소에 맞는 작업 수행
Stream < R > flatMap(Function< T, stream<? extends R>> Tmapper) : T타입 요소를 1:N의 R타입 요소로 변환
Stream < R > map(Function<? super T, ? extends R> mapper) : 입력 T타입을 R타입 요소로 변환
Stream mapToInt(),mapToLong(),mapToDobule() : 만약 map Type이 숫자가 아닌 경우 변환