[Java] 스트림(Stream)

서연·2025년 5월 1일

Java

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스트림(Stream)

  • 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 흐름이다.
  • 선언형 스타일로 가독성이 굉장히 뛰어나다.
  • 데이터 준비 -> 중간 연산 -> 최종 연산 순으로 처리된다.
  • 컬렉션과 함께 자주 활용된다.

for vs Stream

각 요소를 10배로 변환 후 출력하는 예시로 알아봅시다.

  • arrayList 의 각 요소를 10배로 변환한다.
  • 아래 예시를 보고 for 문과 스트림 을 비교해 봅시다.
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));
public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // ✅ for 명령형 스타일: 각 요소 * 10 처리
        List<Integer> ret1 = new ArrayList<>();
        for (Integer num : arrayList) {
            int multipliedNum = num * 10; // 각 요소 * 10
            ret1.add(multipliedNum);
        }
        System.out.println("ret1 = " + ret1); 
    }
}
public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // ✅ 스트림 선언적 스타일: 각 요소 * 10 처리
        List<Integer> ret2 = arrayList.stream().map(num -> num * 10).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret2 = " + ret2);
    }
}

💡 ArrayList를 List로 받는 이유

  • 다형성을 활용해 List 인터페이스ArrayList 구현체를 받으면 나중에 다른 구현체(LinkedList , Vector) 로 변경할 때 코드 수정을 최소화할 수 있기 때문이다.
  • 실무에서 리스트를 선언할 때 대부분 아래와 같이 List 타입으로 받는 것을 권장한다.
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

스트림 살펴보기(선언형 스타일)

  • 스트림은 데이터 처리를 위해 여러 API를 제공한다.
  • 관련 문서 → Stream (Java Platform SE 8 )
  • 아래는 대표적인 API 예시이다.
  • 아래는 대표적인 API 예시입니다.
단계설명주요 API
1. 데이터 준비컬렉션을 스트림으로 변환stream(), parallelStream()
2. 중간 연산 등록
(즉시 실행되지 않음)
데이터 변환 및 필터링map(), filter(), sorted()
3. 최종 연산최종 처리 및 데이터 변환collect(), forEach(), count()

스트림을 사용하여 각 요소를 10배로 변환 후 리스트로 변환하는 예제이다.

  • stream()map()collect() 순으로 데이터 흐름을 처리한다.
  • stream(): 데이터 준비 - 데이터를 스트림으로 변환하여 연산 흐름을 만들 준비한다.
  • map(): 중간 연산 등록 - 각 요소를 주어진 함수에 적용해서 변환한다.
  • collect(): 최종 연산 - 결과를 원하는 형태(List, Set)로 수집한다.
  • 반복문 없이 간결하게 데이터 변환이 가능하다.
arrayList
	.stream()  // 1. 데이터 준비
	.map()     // 2. 중간 연산 등록
	.collect() // 3. 최종 연산
// 1. 데이터 준비: 스트림 생성
Stream<Integer> stream = arrayList.stream();

// 2. 중간 연산 등록: 각 요소를 10배로 변환 로직 등록
Stream<Integer> mappedStream = stream.map(num -> num * 10);

// 3. 최종 연산: 최종 결과 리스트로 변환
List<Integer> ret2 = mappedStream.collect(Collectors.toList());
// ✅ 한 줄로 표현 가능
List<Integer> ret2 = arrayList.stream() // 1. 데이터 준비
    .map(num -> num * 10)               // 2. 중간 연산 등록
    .collect(Collectors.toList());  // 3. 최종 연산

스트림과 람다식 활용

스트림과 람다식을 함께 사용해서 다시 한번 각 요소 * 10 예시를 만들어 봅시다.

// map() 메서드를 살펴봅시다.
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

-> 함수형 인터페이스를 매개변수로 가지고 있다.
-> 즉, 함수형 인터페이스를 구현한 구현체를 매개변수로 받을 수 있다.

  • 익명 클래스와 람다를 만들고 map() 을 활용해 봅시다.

📗 익명 클래스를 변수에 담아 활용

  • Function<T, R> T 는 매개변수, R 은 반환 타입을 의미합니다.
public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // ✅ 1. 익명클래스를 변수에 담아 활용
        Function<Integer, Integer> function = new Function<>() {

            @Override
            public Integer apply(Integer integer) {
                return integer * 10;
            }
        };
        
        List<Integer> ret3 = arrayList.stream()
                .map(function)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret3 = " + ret3);
    }
}

📘 람다식을 변수로 활용

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // ✅ 2. 람다식을 변수에 담아 활용
        Function<Integer, Integer> functionLambda = (num -> num * 10);
        List<Integer> ret4 = arrayList.stream()
                .map(functionLambda)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret4 = " + ret4);
    }
}

📙 람다식을 매개변수에 직접 활용

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // ✅ 3. 람다식을 직접 활용
        List<Integer> ret5 = arrayList.stream()
                .map(num -> num * 10)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret5 = " + ret5);
    }
}

📚 전체 코드

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // ArrayList 선언
        List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

        // 스트림 없이: 각 요소 * 10 처리
        ArrayList<Integer> ret1 = new ArrayList<>();
        for (Integer num : arrayList) {
            int multipliedNum = num * 10;
            ret1.add(multipliedNum);
        }
        System.out.println("ret1 = " + ret1);

        // 스트림 활용: 각 요소 * 10 처리
        List<Integer> ret2 = arrayList.stream().map(num -> num * 10).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret2 = " + ret2);

        // 직접 map() 활용해보기
        // 1. 익명클래스를 변수에 담아 전달
        Function<Integer, Integer> function = new Function<>() {

            @Override
            public Integer apply(Integer integer) {
                return integer * 10;
            }
        };
        List<Integer> ret3 = arrayList.stream()
                .map(function)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret3 = " + ret3);

        // 2. 람다식을 변수에 담아 전달
        Function<Integer, Integer> functionLambda = (num -> num * 10);
        List<Integer> ret4 = arrayList.stream()
                .map(functionLambda)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret4 = " + ret4);
				
				// 람다식 직접 활용
        List<Integer> ret5 = arrayList.stream()
                .map(num -> num * 10)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("ret5 = " + ret5);
    }
}

스트림 중간연산 함께 사용하기(예: filter + map)

리스트에서 짝수만 10배로 변환시키는 예시를 통해 알아봅시다.

  • 다양한 중간 연산을 조립하여 데이터 처리 흐름을 만들 수 있다.
  • 아래 예시에서는 중간 연산(filter()map() ) 을 조합하여 짝수만 10배 변환시킨다.
  • 선언적 코딩으로 코드의 유지 보수성과 가독성이 뛰어나다.
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));

// ✅ filter() + map() 사용 예제
List<Integer> ret6 = arrayList.stream() // 1. 데이터 준비: 스트림 생성
        .filter(num -> num % 2 == 0)    // 2. 중간 연산: 짝수만 필터링
        .map(num -> num * 10)           // 3. 중간 연산: 10배로 변환
        .collect(Collectors.toList()); // 4. 최종 연산: 리스트로 변환

System.out.println(ret6); // 출력: [20, 40]
// For 문 예시
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5));


List<Integer> ret6 = new ArrayList<>();
for (int num : arrayList) {
    int remain = num % 2;
    if (remain == 0) {
        int data = num * 10;
        ret6.add(data);
    }
}
// 5. 결과 출력
System.out.println(ret6); // 출력: [20, 40]

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