개요

Stream API는 java 내의 컬렉션 데이터를 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 만들어진 패키지이다. 반복문이나 데이터 처리과정을 간결하게 표현할 수 있어서 가독성을 향상시킬 수 있고 병렬처리를 지원하여 대용량 데이터 처리에 적합한 API이다.

Stream API의 특징은 다음과 같이 정리할 수 있다.

1. Lazy Evaluation (지연 연산)
   • 중간 연산은 실제로 종결 연산이 호출될 때까지 실행되지 않는다.
2. Immutable (불변성)
   • 원본 데이터를 변경하지 않고 새로운 스트림을 생성하여 처리한다.
3. 재사용되지 않음
4. 작은 데이터에선 비효율적
   • 데이터가 적을 경우 단순 반복문보다 비효율적일 수 있다.

문법

스트림 객체 생성

배열 -> Stream

Arrays.stream({new Object(), new Object() ...})

배열에서 스트림 객체로 변환할 수 있도록 java.util.Arrays 패키지에서 배열을 인자로 받는 스태틱 메소드 stream()이 정의되어 있다.

아래는 배열을 스트림으로 변환하는 예제이다.

String[] stringArr = {"a1", "b1", "c1" };
Stream<String> StringArrStream = Arrays.stream(stringArr);

People[] objectArr = {new People("p1", 20), new People("p2", 30), new People("p3", 40)};
Stream<People> objectArrStream = Arrays.stream(objectArr);

int[] intArr = {1, 2, 3};
IntStream intArrStream = Arrays.stream(intArr);

double[] doubleArr = {0.1d, 0.2d, 0.3d};
DoubleStream doubleArrStream = Arrays.stream(doubleArr);

long[] longArr = {11, 22, 33};
LongStream longArrStream = Arrays.stream(longArr);

여기서 객체 타입인 String, People을 요소로 하는 배열은 Stream<T> 를, 기본 타입인 int, double, long을 요소로 하는 배열은 각각 IntStream, DoubleStream, LongStream으로 반환됨을 확인할 수 있다.

Collection -> Stream

일반적으로 Collection 타입의 객체에서 Stream 타입 객체로 변환할 수 있는 .stream()을 제공한다. 또 다른 방법으로 StreamSupport.stream()도 활용해 볼 수 있으니 참고 하자.

Collection<Object> collection = new ArrayList<>();
		
Stream<Object> collectionStream1 = collection.stream();
		
Stream<Object> collectionStream2 = StreamSupport.stream(collection.spliterator(), false);

Stream.builder()

요소를 추가할 수 있는 builder를 호출하여 즉석에서 Stream 객체를 생성하는 것도 가능하다.

Stream<Object> builderStream = Stream.builder()
										.add(new Object())
										.add(new Object())
										.build();

Stream API 활용 방법

CollectionInstance.stream()
                  .중간연산메소드()
                  .중간연산메소드()
                  ...
                  .종결연산메소드();

Stream 객체는 종결 연산 메소드를 호출하기 전까지 중간 연산 메소드를 이용하여 요소들을 변환하거나, 정렬, 필터와 같은 작업을 수행할 수 있다. 마지막에 종결 연산 메소드를 사용하면 중간 연산된 요소들을 이용하여 합을 구하거나, 일치하는 요소를 찾는 등 다량의 데이터 처리를 반복문 없이 수행할 수 있다.

자주 사용하는 메소드

중간 연산 메소드

Method	설명	예시
filter()	조건에 맞는 데이터만 필터링	stream.filter(x -> x > 10)
map()	데이터를 다른 형식으로 변환	stream.map(x -> x * 2)
flatMap()	중첩된 데이터를 평면화(flatten)하여 스트림으로 변환	stream.flatMap(Collection::stream)
sorted()	데이터를 정렬 (기본 정렬 또는 Comparator 지정 가능)	stream.sorted() or stream.sorted(Comparator.comparing(String::length))
distinct()	중복 제거	stream.distinct()
limit()	최대 파라미터만큼의 데이터를 제한	stream.limit(5)
skip()	처음 n개의 데이터를 건너뜀	stream.skip(2)

중간 연산 메소드의 경우 종결 연산 이전이므로 중간 연산을 적용한 Stream 타입의 객체를 반환한다.

종결 연산 메소드

Method	설명	예시
forEach()	스트림의 각 요소에 대해 동작 수행	stream.forEach(System.out::println)
collect()	스트림 데이터를 컬렉션 또는 특정 형식으로 변환	stream.collect(Collectors.toList())
count()	스트림 내 요소의 개수를 반환	long count = stream.count()
findFirst() or findAny()	첫 번째 요소 혹은 임의의 반환	Optional<T> e = stream.findFirst()
allMatch()	모든 요소가 조건에 만족하는지 확인	stream.allMatch(x -> x > 10)
anyMatch()	하나 이상의 요소가 조건에 만족하는지 확인	stream.anyMatch(x -> x > 10)
noneMatch()	모든 요소가 조건에 만족하는지 않는지 확인	stream.noneMatch(x -> x > 10)
reduce()	스트림 데이터를 하나로 합침(집계)	int sum = stream.reduce(0, Integer::sum)

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/Stream.html