[모던 자바 인 액션 정리] 4장. 스트림 소개

스트림

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• 자바8에서 추가된 기능으로, 스트림을 이용하면 선언형으로 컬렉션 데이터를 처리할 수 있다.
• 선언형으로 구현함으로써, if 등의 제어 블록을 사용해서 어떻게 동작을 구현할지 지정할 필요 없이, 동작을 지정할 수 있다.
• 스트림을 이용하면 멀티스레드 코드를 구현하지 않아도 데이터를 투명하게 병렬로 처리할 수 있다. (parallelStream())

예시

// 기존의 코드
public static List<String> getLowCaloricDishesNamesInJava7(List<Dish> dishes) {
    List<Dish> lowCaloricDishes = new ArrayList<>();
    for (Dish d : dishes) {
      if (d.getCalories() < 400) {
        lowCaloricDishes.add(d);
      }
    }
    List<String> lowCaloricDishesName = new ArrayList<>();
    Collections.sort(lowCaloricDishes, new Comparator<Dish>() {
      @Override
      public int compare(Dish d1, Dish d2) {
        return Integer.compare(d1.getCalories(), d2.getCalories());
      }
    });
    for (Dish d : lowCaloricDishes) {
      lowCaloricDishesName.add(d.getName());
    }
    return lowCaloricDishesName;
  }
  
  
  // 스트림을 사용한 코드
public static List<String> getLowCaloricDishesNamesInJava8(List<Dish> dishes) {
    return dishes.stream()
        .filter(d -> d.getCalories() < 400)
        .sorted(comparing(Dish::getCalories))
        .map(Dish::getName)
        .collect(toList());
  }

 

스트림의 특징

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1. 파이프라이닝

대부분의 스트림 연산은 스트림 자신을 반환함으로써 스트림 연산끼리 연결해서 파이프라인을 구성할 수 있다.

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

// 스트림 자신을 반환함으로써 아래와 같이 파이프라인을 구성할 수 있음.
 return dishes.stream()
        .filter(d -> d.getCalories() < 400)
        .sorted(comparing(Dish::getCalories))
        .map(Dish::getName)
        .collect(toList());

 

2. 딱 한번만 탐색할 수 있다

탐색된 스트림의 요소는 소비된다.

List<String> names = Arrays.asList("Java8", "Lambdas", "In", "Action");
    Stream<String> s = names.stream();
    s.forEach(System.out::println); // 탐색된 스트림의 요소는 소비된다.

    s.forEach(System.out::println); // 따라서 IllegalStateException 발생!

 

3. 내부 반복

반복자를 이용해서 명시적으로 반복하는 컬렉션과 다르게 스트림은 내부 반복을 지원한다.

 

외부 반복 vs 내부 반복

• 외부 반복
  • for-each 등 사용자가 직접 요소를 반복해야함.

List<String> names = new ArrayList();
for (Dish dish : menu) { // 명시적으로 순차 반복함 (외부 반복)
	names.add(dish.getName());
}

 

• 내부반복
  • 반복을 내부적으로 처리하고 결과 스트림값을 어딘가에 저장

menu.stream()
	.map(Dish::getName)
	.collect(toList());  // 내부 반복

 

내부 반복으로써 얻는 이점?

• 작업을 투명하게 병렬로 처리하거나, 더 최적화된 다양한 순서로 처리할 수 있다. (외부 반복으로 처리한다면 최적화를 달성하기 어려움)
• 스트림 라이브러리의 내부 반복은 데이터 표현과 하드웨어를 활용한 병렬성 구현을 자동으로 선택함. (반면 외부반복에서는 병렬성을 스스로 관리해야함)

 

스트림 연산

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스트림은 1개 이상의 중간 연산과 1개의 최종 연산으로 이루어져 있으며, Lazy한 특성을 갖는다.

• 중간 연산: 파이프라인을 형성할 수 있는 스트림 연산(연결할 수 있는)
  • filter, map, limit, sorted, distinct ...
  • 다른 스트림을 반환한다. 이로써 여러 중간 연산을 연결해서 질의를 만들 수 있음.
  • 단말 연산을 스트림 파이프라인에 실행하기 전까지 아무 연산도 수행하지 않음 (lazy)
  • 스트림의 lazy한 특 때문에 최적화 효과를 얻을 수 있다. (쇼트 서킷 기법, 루프 퓨전)
• 최종 연산: 스트림을 닫는 연산
  • collect, forEach, count ...
  • 스트림 파이프라인에서 결과를 도출한다.