[JAVA] Stream의 중개 연산은 중요하다고!

스트림의 파이프라인이 끝나지 않는 이유?

• 스트림의 중개 연산이 가능한 이유이기도 한데, 중개 연산을 통해 스트림이 다른 스트림으로 변환
  → 중개 연산으로 연결해서 연속 사용이 가능
• filter - map기반의 API를 사용함으로써, 지연(lazy) 연산이 가능해짐
• 대표적인 중개 연산
  1. 스트림 필터링: filter(), distinct()
  2. 스트림 변환: map(), flatMap()
  3. 스트림 제한: limit(), skip()
  4. 스트림 정렬: sorted()
  5. 스트림 연산 결과 확인: peek()

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Stream 필터링

• 설명
  • filter() 메서드는 조건(predicate)에 맞는 요소만으로 구성된 새로운 스트림을 반환하며, distinct() 메서드는 중복된 요소가 제거된 새로운 스트림을 반환
  • distinct()의 중복을 체크하는 방법 → Object 클래스의 equals() 메서드를 사용
  • filter()메서드의 파라미터 타입 Predicate는 람다(혹은 메서드참조)를 통해 Boolean연산이 가능하도록 한다
• 예제

public class Filtering {
    public static void main(String[] args) {
        IntStream stream1 = IntStream.of(7,5,5,2,1,2,3,5,4,6);
        IntStream stream2 = IntStream.of(7,5,5,2,1,2,3,5,4,6);

        stream1.distinct().forEach(e-> System.out.print(e+" "));
        System.out.println();

        stream2.filter(n-> n % 2 != 0 ).forEach(e-> System.out.print(e+ " "));
    }
}

• 결과

7 5 2 1 3 4 6 
7 5 5 1 3 5

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Stream 변환

• 설명

  • 대표적으로 map() 메서드 계열이 있는데, 스트림의 요소들을 → 주어진 함수의 인수로 전달
  • 반환값 = 반환값들로 이루어진 새로운 스트림
  • Stream<List> 처럼, 스트림의 요소가 배열이라면?
    flatMap()을 사용해서 각 배열안의 각 요소의 반환값을 하나로 합친 새로운 스트림을 만들 수 있다

• 예제

public class Converting {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream = Stream.of("HTML","CSS","JAVA");
        stream.map(s -> s.length()).forEach(System.out::println);

        List<List<String>> listStream = Arrays.asList(Arrays.asList("12","123","1234"), Arrays.asList("12","123","1234"), Arrays.asList("12","123","1234"));
        List<Integer> result = listStream.stream()
                .flatMap(Collection::stream)
                .filter(str -> str.length()>3)
                .map(filtered-> Integer.parseInt(filtered))
                .collect(Collectors.toList());

        System.out.println("result = " + result);
    }
}

• 결과

4
3
4
result = [1234, 1234, 1234]

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Stream 제한

• 설명

  • limit() 메서드는 해당 스트림의 첫번째 요소부터 전달된 개수(=count)만큼의 요소를 가져와 새로운 스트림을 반환
    → Param은 maxSize를 넘지 말라고 되어있지만, 넘으면 마지막 요소까지만 포함함 (에러로 예외를 던지지 않음)
    → -1 과 같은 음수는 에러를 던짐
  • skip() 메서드는 해당 스트림의 첫번째 요소부터 전달된 개수(=count)만큼의 요소를 제외하고 나머지 요소를 가져와 스트림으로 변환
    → Param은 maxSize를 넘지 말라고 되어있지만, 넘으면 마지막 요소까지만 포함함 (에러로 예외를 던지지 않음)
    → -1 과 같은 음수는 에러를 던짐
  • limit() 메서드와 skip()메서드를 활용하면, 원하는 범위안의 요소들을 가져올 수도 있음

• 예제

public class Limit {
    public static void main(String[] args) {
        IntStream stream1 = IntStream.range(0,10);
        IntStream stream2 = IntStream.range(0,10);
        IntStream stream3 = IntStream.range(0,10);
        IntStream stream4 = IntStream.range(0,10);
        IntStream stream5 = IntStream.range(0,10);

        stream1.skip(4).forEach(n-> System.out.print(n+" "));
        System.out.println();

        stream2.limit(4).forEach(n -> System.out.print(n+" "));
        System.out.println();

        stream3.skip(3).limit(5).forEach(n -> System.out.print(n + " "));
        System.out.println();

        // param check
//        stream4.skip(4).limit(-1).forEach(n -> System.out.print(n + " ")); 마이너스는 예외를 던짐: IllegalArgumentException
        stream4.skip(4).limit(11).forEach(n -> System.out.print(n + " "));
        System.out.println();
        
        stream5.skip(11).forEach(n-> System.out.print(n+ " "));
        System.out.println();
    }

}

• 결과

4 5 6 7 8 9 
0 1 2 3 
3 4 5 6 7 
4 5 6 7 8 9

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Stream 정렬

• 설명

  • sorted() 메서드는 해당 스트림을 주어진 비교자를 이용하여 정렬
    → 비교자를 전달하지 않으면? 사전 편찬 순(= natural order)로 정렬
  • sorted()에 전달되는 Param 타입인 Comparator 메서드 종류
    • reverseOrder
      : 사전 편찬순의 역순
    • naturalOrder
      : 사전 편찬순
    • comparing
      : 비교연산자(Function 타입)를 전달받아 이를 활용하는 함수 예제에서는 string의 length를 이용
    • nullsFirst/nullsLast
      : null요소를 맨 앞(nullsLast = 맨 뒤)으로 보낸다
      : parameter로 들어온(not null) Comparator 메서드를 통해 선 정렬 후에 null요소 핸들링하는 점을 잊지말자

• 예제

public class Sorting {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream1 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSSSSSS");
        Stream<String> stream2 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSS","PYTHON");
        Stream<String> stream3 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSS","PYTHON");
        Stream<String> stream4 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSS","PYTHON");
        Stream<String> stream5 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSS",null,"PYTHON");
        Stream<String> stream6 = Stream.of("JAVA","HTML","JAVASCRIPT","CSS",null,"PYTHON");

        stream1.sorted().forEach(s -> System.out.print(s + " "));
        System.out.println();

        stream2.sorted(Comparator.comparing(e-> e.length())).forEach(s -> System.out.print(s +" "));
        System.out.println();
        stream3.sorted(Comparator.reverseOrder()).forEach(s-> System.out.print(s+ " "));
        System.out.println();
        stream4.sorted(Comparator.naturalOrder()).forEach(s-> System.out.print(s+ " "));
        System.out.println();
        stream5.sorted(Comparator.nullsFirst(Comparator.reverseOrder())).forEach(s-> System.out.print(s+ " "));
        System.out.println();
        stream6.sorted(Comparator.nullsLast(Comparator.naturalOrder())).forEach(s-> System.out.print(s+ " "));

    }
}

• 결과

CSSSSSS HTML JAVA JAVASCRIPT 
CSS JAVA HTML PYTHON JAVASCRIPT 
PYTHON JAVASCRIPT JAVA HTML CSS 
CSS HTML JAVA JAVASCRIPT PYTHON 
null PYTHON JAVASCRIPT JAVA HTML CSS 
CSS HTML JAVA JAVASCRIPT PYTHON null

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Stream 중간 연산 결과 확인

• 설명
  • peek()메서드
    : 결과 스트림으로부터 요소를 소모하여, 추가로 명시된 동작을 수행한다
    : 원본 스트림에서 요소를 소모하는 것이 아님으로, 주로) 연산과 연산사이에서 결과를 확인하고 싶은 경우에 많이 사용
  • 개발자의 스트림 디버깅 요소라고 보면 된다
• 예제

public class Peeking {
    public static void main(String[] args) {
        IntStream stream = IntStream.of(7,5,5,2,1,2,3,5,4,6);

        stream.peek(s -> System.out.println("원본 스트림: " +s))
                .skip(2)
                .peek(s-> System.out.println("skip(2) 실행 후: "+s))
                .limit(5)
                .peek(s-> System.out.println("limit(5) 실행 후: "+s))
                .sorted()
                .peek(s-> System.out.println("sorted() 실행 후: "+ s))
                .forEach(n-> System.out.println(n));

    }
}

• 결과

: 각 연산이 일어난 위치의 peek()연산의 출력 결과는 해당 스트림에 담긴 요소에 대한 값만 출력해준다는 것을 확인 가능
: 출력 순서가 보장되지 않는 모습을 보임

원본 스트림: 7
원본 스트림: 5
원본 스트림: 5
skip(2) 실행 후: 5
limit(5) 실행 후: 5
원본 스트림: 2
skip(2) 실행 후: 2
limit(5) 실행 후: 2
원본 스트림: 1
skip(2) 실행 후: 1
limit(5) 실행 후: 1
원본 스트림: 2
skip(2) 실행 후: 2
limit(5) 실행 후: 2
원본 스트림: 3
skip(2) 실행 후: 3
limit(5) 실행 후: 3
sorted() 실행 후: 1
1
sorted() 실행 후: 2
2
sorted() 실행 후: 2
2
sorted() 실행 후: 3
3
sorted() 실행 후: 5
5

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