[Java-Effective] Stream / Optional

Stream

• 스트림 (Stream)

  • 배열, 컬렉션의 저장요소를 하나씩 참조하여 람다식으로 처리할 수 있도록 해주는 반복자
  • List, Set, Map, 배열 등 다양한 데이터 소스로부터 만들 수 있다
  • 데이터 소스를 다루는 풍부한 메서드 제공

• 스트림의 특징

  • 선언형으로 데이터 소스를 처리

    • 선언형 프로그래밍 : "어떻게" 보단 "무엇을" 수행하는지에 관심을 두는 프로그래밍 패러다임
    • "어떻게"의 영역은 추상화 되어있다
    • 내부의 원리를 모르더라도 코드가 무슨 일을 하는 지 이해할 수 있다

  • 람다식 요소처리 코드 제공

    • 람다식 또는 메서드 참조를 이용하여 요소 처리 내용을 매개값으로 전달할 수 있다

  • 내부 반복자를 사용하므로 병렬 처리가 쉽다

    • 외부반복자(external iterator) : 개발자가 코드로 직접 컬렉션의 요소를 반복해서 가져오는 코드 패턴. for문, Iterator를 이용하는 while문 등
    • 내부반복자(internal iterator) : 컬렉션 내부에서 요소들을 반복시키고 개발자는 요소 당 처리해야할 코드만 제공하는 코드 패턴 (병렬 스트림)

  • 중간연산과 최종연산을 할 수 있다

    

• 리덕션(Reduction) : 다량의 데이터를 가공해서 축소하는 것

• 파이프라인(pipelines) : 여러개의 스트림이 연결되어있는 구조

  • 최종연산을 제외하고는 모두 중간연산 스트림
  • 최종연산 메서드가 호출될때 중간연산이 실행되는 구조

  double ageAve = list.stream() // 오리지널 스트림
    .filter(m -> m.getGender() == Member.MALE) // 중간연산 스트림
    .mapToInt(Member::getAge) // 중간연산 스트림
    .average() // 최종연산
    .getAsDouble();

• 스트림 생성

  // list 생성
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
  // list로 stream 생성
  Stream<String> listStream = list.stream();
  // stream의 모든 요소 출력
  listStream.forEach(System.out::println);
  
  // 배열로부터 스트림 생성
  Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c"); // 가변인자
  Stream<String> stream = Stream.of(new String[] {"a", "b", "c"});
  Stream<String> stream = Arrays.stream(new String[] {"a", "b", "c"});
  Stream<String> stream = Arrays.stream(new String[] {"a", "b", "c"}, 0, 3); // end 범위 미포함
  
  // 특수 종류 Stream 사용 (IntStream, LongStream, DoubleStream 등등)
  // 4 이상 10 미만의 수를 갖는 IntStream
  // IntStream 은 range() 함수를 사용하여 for문 대체 가능
  IntStream stream = IntStream.range(4, 10);

  • 스트림은 데이터를 읽기만 할 뿐, 변경X
  • 스트림은 한번 최종연산 실행하면 끝.(일회용)
  • 필요하다면 새로운 스트림을 생성해야함
  • Stream<> Methods
  • IntStream Methods

• Collection VS Stream

  	Collection	Stream
  목적	특정 자료구조를 통해 데이터를 저장	데이터 가공처리
  데이터 수정 가능 유무	데이터 추가/삭제 가능	데이터 추가/삭제 불가
  Iteration	for문 등의 외부 반복자 사용	operation 메서드 내부에서 보이지 않게 내부반복자
  탐색	여러번 가능	한번만 가능
  데이터 처리방식	Eager	Lazy, Short-circuit

  • Eager : 즉시 작업 수행
  • Lazy : 데이터 지연 (스트림은 최종연산 시작 전까지 지연됨)
  • Short-circuit : 단락 평가

• Optional< T >

  • NullPointerException(NPE), 즉 null 값으로 인한 에러 발생 현상을 객체 차원에서 효율적으로 방지하고자 도입
  • 연산 결과를 Optional에 담아 반환하면, 따로 조건문을 작성해주지 않아도 NPE가 발생하지 않도록 코드 작성가능
  • Optional 클래스는 모든 타입의 객체를 담을 수 있는 래퍼(Wrapper) 클래스
  • Optional 객체 생성시 of() 또는 ofNullable() 사용
  • 참조변수의 값이 null일 가능성이 있다면 ofNullable() 사용
  • Optional Methods