STREAM (흐르다.)
프로그래밍에서는 데이터의 흐름을 의미하며, 연속된 데이터 요소들을 처리하는 기능
💡 스트림 사용 이유
- 표준화된 데이터 처리를 위해
- List, Set, Map 등 각각의 컬렉션마다 데이터를 다루는 방식이 다름
- Collection.sort()와 Arrays.sort()처럼 같은 정렬 기능이더라도 컬렉션 종류에 따라 다른 메서드를 사용해야 했음
- 병렬처리의 지원으로 대량의 데이터를 빠르고 쉽게 처리할 수 있음
- 코드의 가독성이 증가함
💡 특징
- 데이터 소스 불변성
- 원본 데이터를 변경하지 않고 읽기만 수행
- 필요한 경우 결과를 새로운 컬렉션에 담아 반환 가능
- 일회성
- Iterator처럼 한 번 사용하면 재사용 불가
- 필요시 새로운 스트림을 생성해야 함
- 내부 반복
- 반복 처리를 메서드 내부에서 처리
- forEach() 등을 통해 간결한 코드 작성 가능
- 지연 연산
- 최종 연산이 수행되기 전까지 중간 연산이 실행되지 않음
- 효율적인 연산 처리 가능
💡 스트림의 연산과 메서드
✍️ 중간 연산 (Intermediate Operations)
- 스트림을 반환하므로 메서드 체이닝 가능
- 지연 평가 방식으로 동작
- 최종 연산이 호출되기 전에 실행 X
| 메서드 | 반환 타입 | 설명 | 사용 예시 | 예시 설명 |
|---|---|---|---|---|
| distinct() | Stream<T> | 중복을 제거 | Stream.of("A", "A", "B").distinct() | [A, B] 반환, 중복된 A가 제거됨 |
| filter() | Stream<T> | 조건에 안 맞는 요소 제외 | numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0) | 짝수만 필터링하여 반환 |
| limit() | Stream<T> | 스트림의 일부를 잘라낸다 | numbers.stream().limit(3) | 처음 3개 요소만 선택하여 반환 |
| skip() | Stream<T> | 스트림의 일부를 건너뛴다 | numbers.stream().skip(5) | 처음 5개 요소를 건너뛰고 나머지 반환 |
| peek() | Stream<T> | 스트림의 요소에 작업수행 | stream.peek(System.out::println) | 각 요소를 출력하면서 스트림 처리, 디버깅용으로 주로 사용 |
| sorted() | Stream<T> | 스트림의 요소를 정렬 | stream.sorted() | 자연 순서(오름차순)로 요소 정렬 |
| sorted() | Stream<T> | 구분자를 이용하여 정렬 | stream.sorted((a,b) -> b-a) | Comparator를 이용한 내림차순 정렬 |
| map() | Stream<R> | 스트림의 요소를 변환 | stream.map(String::toUpperCase) | 모든 문자열을 대문자로 변환 |
| flatMap() | Stream<R> | 중첩 구조를 단일 구조로 변환 | stream.flatMap(Arrays::stream) | 중첩된 리스트를 단일 스트림으로 평면화 |
| mapToInt() | IntStream | 정수 스트림으로 변환 | stream.mapToIn(String::length) | 문자열 길이를 정수로 변환 |
| mapToDouble() | DoubleStream | 실수 스트림으로 변환 | stream.mapToDouble(Integer::doubleValue) | 정수를 실수로 변환 |
| mapToLong() | LongStream | Long 스트림으로 변환 | stream.mapToLong(Integer::longValue) | 정수를 long으로 변환 |
✍️ 최종 연산 (Terminal Operations)
- 스트림을 소비하여 최종 결과를 생성
- 한 번만 수행 가능
- 최종 연산 후 스트림이 닫힘
| 메서드 | 반환 타입 | 설명 | 예시 | 예시 설명 |
|---|---|---|---|---|
| forEach() | void | 각 요소에 지정된 작업 수행 | intList.stream().forEach(System.out::println) | 리스트의 각 요소를 출력 |
| forEachOrdered() | void | 병렬 처리 시에도 순서를 보장하며 작업 수행 | list1.stream().parallel().forEachOrdered(System.out::println) | 병렬 처리 시에도 순서대로 출력 |
| count() | long | 스트림의 요소 개수 반환 | Stream.of(1, -4, 5, -3, 6).filter(x -> x > 0).count() | 양수의 개수를 카운트 |
| max() | Optional<T> | 스트림의 최대값 반환 | Stream.of(5, 3, 6, 2, 1).max(Integer::compareTo) | 스트림에서 최대값 6 반환 |
| min() | Optional<T> | 스트림의 최소값 반환 | strList.stream().min(String::compareToIgnoreCase) | 문자열 중 사전순 최소값 반환 |
| findAny() | Optional<T> | 스트림에서 임의의 요소 반환 | Stream.of(3,2,-5,6,-7).filter(x-> x< 0).findAny() | 음수 중 아무 값이나 반환 |
| findFirst() | Optional<T> | 스트림의 첫 번째 요소 반환 | Stream.of(-1,-4,6,2,1).filter(x->x>0).findFirst() | 양수 중 첫 번째 값 반환 |
| allMatch() | boolean | 모든 요소가 조건을 만족하는지 검사 | Stream.of(3, -4, 1, 0).allMatch(x -> x > 0) | 모든 요소가 양수인지 검사 |
| anyMatch() | boolean | 하나라도 조건을 만족하는지 검사 | Stream.of(1, 3, -4, 2).anyMatch(x -> x > 0) | 하나라도 양수가 있는지 검사 |
| noneMatch() | boolean | 모든 요소가 조건을 만족하지 않는지 검사 | list1.stream().noneMatch(num -> num % 2 == 0) | 모든 요소가 짝수가 아닌지 검사 |
| reduce() | Optional<T> | 요소를 하나로 줄이며 계산 | intList.stream().reduce((a,b) -> a+b) | 모든 요소의 합계 계산 |
| collect() | R | 요소를 수집하여 컬렉션 등으로 변환 | Stream.of(1, 2, 3, 4).collect(Collectors.toList()) | 스트림을 리스트로 변환 |
- forEach는 병렬 처리 시 순서를 보장하지 않지만, forEachOrdered는 순서를 보장
🙌 Collectors
Stream의 요소들을 수집하여 원하는 형태의 결과로 변환해주는 특별한 유틸리티
| 구분 | 메서드 | 설명 |
|---|---|---|
| 데이터 수집 | toList() | Stream 요소들을 List로 변환 |
toSet() | Stream 요소들을 Set으로 변환 | |
toMap() | Stream 요소들을 Map으로 변환 | |
| 데이터 그룹화 | groupingBy() | 특정 기준으로 그룹화 |
partitioningBy() | 조건에 따라 두 그룹으로 분할 | |
| 데이터 집계 | counting() | 요소 개수 계산 |
summingInt(), summingDouble() | 합계 계산 | |
averagingInt(), averagingDouble() | 평균 계산 | |
maxBy(), minBy() | 최대값, 최소값 찾기 |
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