Java 기초 정리 - 스트림 (Stream)

💡Stream의 사용이유와 사용법

Stream

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📘 반복문 없이 컬렉션 데이터를 필터링, 변환, 집계할 수 있는 기능

1. 스트림이란?

• 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 흐름
• 컬렉션(리스트, 배열 등) 데이터를 흐름(스트림) 형태로 다룸
• 선언형 스타일로 가독성이 좋음
• 원본 컬렉션/배열을 건드리지 않고 처리 결과를 새로 생성

2. 기본 구조

컬렉션.stream()  
    .중간연산()  
    .중간연산()  
    .최종연산();

3. 함수 종류

• 중간 연산

  //조건에 맞는 요소만 통과
  filter(s. -> s.length() > 3)
  
  //요소를 다른 형태로 변환
  map(num -> num + 3)
  
  //요소를 여러 스트림으로 펼쳐서 합침
  fiatMap(s -> Arrays.stream(s.split("")))
  
  //중복제거
  distinct()
  
  //정렬
  sorted() or sorted(Comparator.reverseOrder()) //오름차순, 내림차순
  
  //앞에서 n개만 꺼냄
  limit(n)
  
  //앞에서 n개를 건너뜀
  skip(n)

• 최종 연산

  //각 요소에 대해 작업 수행
  forEach(value -> System.out.println(value.name))
  
  //결과를 모아서 컬렉션으로 반환
  collect(Collectors.toList())
  
  //배열로 변환
  toArray(Integer[]::new) // new Integer[size];
  
  //요소 개수 반환
  count()
  
  //하나라도 조건 만족하는지 검사
  anyMatch(s -> s.equals("a"))
  
  //모두가 조건 만족하는지 검사
  allMatch(s -> s.length() > 0)
  
  //아무것도 조건을 만족하지 않는지 검사
  noneMatch(s -> s.isEmpty())
  
  //첫 번재 요소 반환(Optional)
  findFirst()
  
  //아무 요소나 하나 반환(Optional)
  findAny()

• 숫자 전용 Stream 함수

  //모든 숫자 합계
  sum()
  
  //평균 반환 (OptionalDouble)
  average()
  
  //최댓값, 최솟값 반환 (OptionalInt)
  max(), min()
  
  //값이 있으면 반환, 없으면 x 반환
  orElse(x)
  
  //값이 없으면 람다 호출로 기본값 설정
  orElseGet(() -> "default")
  
  //값이 없으면 예외 발생
  orElseThrow()

4. 코드 예시

// 중간 연산을 함께 사용하는 방법(filter() + map())
// 요구사항 : 리스트에서 짝수를 찾아서 * 10

//리스트 생성
List<Integer> arrayList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

//Stream 으로 데이터 처리
List<Integer> ret = arrayList.stream() // 1. 데이터 흐름 준비 (1,2,3,4,5)
        .filter(num -> num % 2 == 0) // 2. 중간 연산 등록 (짝수 찾기)
        .map(num -> num * 10) // 3. 중간 연산 등록(* 10)
        .collect(Collectors.toList());
//데이터 출력
System.out.println("ret :: "+ ret);

//ret :: [20, 40]

• filter() 와 map() 을 활용하는 경우가 자주 쓰임

5. for 문과 비교

//리스트에 각 요소 * 10 처리

//리스트 생성 - 선언과 동시에 add 가능 (new 생성자 필요없음)
List<Integer> arrayList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

//for문 스타일
List<Integer> ret1 = new ArrayList<>();
for(Integer num : arrayList){
    Integer multipliedNum = num * 10;
    ret1.add(multipliedNum);
}

// stream 선언형 스타일
List<Integer> ret2 = arrayList.stream() // 1. 데이터 흐름 준비
        .map(num -> num * 10) // 2. 중간 연산 등록 (함수)
        .collect(Collectors.toList()); // 3. 최종 연산 단계 (반환값)

• stream 형 - 코드 가독성 / 간결함
• for 문 - 빠른 처리 속도
• 작거나 중간 크기 데이터는 성능 차이가 없지만 데이터가 많아질수록 for 문이 속도면에서 유리
• 각 상황에 맞게 유연하게 사용 가능