출처 : https://mangkyu.tistory.com/112?category=872426
1. Stream API
Stream API란?
Java는 객체지향 언어이기 때문에 기본적으로 함수형 프로그래밍이 불가능하다.
하지만 JDK8부터 Stream API와 람다식, 함수형 인터페이스 등을 지원하면서 Java를 이용해 함수형 프로그래밍을 할 수 있는 API들을 제공해주고 있다.
그 중에서 Stream API는 데이터를 추상화하고, 처리하는데 자주 사용되는 함수들을 정의 해두었다.
데이터를 추상화하였다는 것은 데이터의 종류에 상관 없이 같은 방식으로 데이터를 처리할 수 있다는 것을 의미하며, 그에 따라 재사용성을 높일 수 있다.
예를 들어 주어진 배열이나 리스트의 데이터를 정렬된 상태로 출력하고자 한다. Stream API를 사용하지 않는 경우 다음과 같이 코드를 작성할 수 있다.
Stream API 사용 전
//Stream 사용 전
String[] nameArr = {"name1", "name2", "name3", "name4"};
List<String> nameList = Arrays.asList(nameArr);
//원본의 데이터가 직렵 정렬됨
Arrays.sort(nameArr);
Collections.sort(nameList);
for(String str : nameArr){
System.out.println(str);
}
for(String str : nameList){
System.out.println(str);
}
Stream API 사용 후
//Stream 사용 후
String[] nameArr = {"name1", "name2", "name3", "name4"};
List<String> nameList = Arrays.asList(nameArr);
//원본의 데이터가 아닌 별도의 Stream을 생성
Stream<String> nameStream = nameList.stream();
Stream<String> arrayStream = Arrays.stream(nameArr);
//복사된 데이터를 정렬하여 출력함
nameStream.sorted().forEach(System.out::println);
arrayStream.sorted().forEach(System.out::println);이처럼 Stream API를 활용하면 코드의 라인수도 줄이고, 가독성도 높일 수 있다.
이러한 장점을 지닌 Stream API에 대해 자세히 살펴보자.
Stream API의 특징
- 원본의 데이터를 변경하지 않는다.
- 일회용이다.
- 내부 반복으로 작업을 처리한다.
1. 원본의 데이터를 변경하지 않는다
Stream API는 원본의 데이터를 조회하여 원본의 데이터가 아닌 별도의 요소들로 Stream을 생성한다.
그렇기 때문에 원본의 데이터로부터 읽기만 할 뿐이며, 정렬이나 필터링 등의 작업은 별도의 Stream 요소들에서 처리가 된다.
List<String> sortedList = nameStream.sorted().collect(Collectors.toList());2. Stream은 일회용이다
Stream API는 일회용이기 때문에 한번 사용이 끝나면 재사용이 불가능하다.
Stream이 또 필요한 경우에는 Stream을 다시 생성해주어야 한다.
만약 닫힌 Stream을 다시 사용한다면 IllegalStateException이 발생하게 된다.
userStream.sorted().forEach(System.out::println);
long count = userStream.count();
//에러
Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
at java.util.stream.AbstractPipeline.<init>(AbstractPipeline.java:203)
at java.util.stream.LongPipeline.<init>(LongPipeline.java:91)
at java.util.stream.LongPipeline$StatelessOp.<init>(LongPipeline.java:574)
at java.util.stream.ReferencePipeline$5.<init>(ReferencePipeline.java:221)
at java.util.stream.ReferencePipeline.mapToLong(ReferencePipeline.java:220)
at java.util.stream.ReferencePipeline.count(ReferencePipeline.java:526)
at main.java.lambda.Lambda.main(Lambda.java:19)3. 내부 반복으로 작업을 처리한다.
Stream을 이용하면 코드가 간결해지는 이유 중 하나는 내부 반복 때문이다.
기존에는 반복문을 사용하기 위해서 for, while등과 같은 문법을 사용해야 했지만, Stream에서는
그러한 반복 문법을 메소드 내부에 숨기고 있기 때문에, 보다 간결한 코드의 작성이 가능하다.
//반복문이 forEach라는 함수 내부에 숨겨져 있다.
userStream.sorted().forEach(System.out::println);Stream API 연산 종류
Steam은 데이터를 처리하기 위해 다양한 연산들을 지원한다. Stream이 제공하는 연산을 이용하면
복잡한 작업들을 간단히 처리할 수 있는데, 스트림에 대한 연산은 크게 생성하기, 가공하기, 결과 만들기 3단계로 나눌 수 있다.
- 생성하기
- 가공하기
- 결과 만들기
생성하기
- Stream 객체를 생성하는 단계
- Stream은 재사용이 불가능하므로, 닫히면 다시 생성해주어야 한다
Steam연산을 하기 위해서는 먼저 Steam 객체를 생성해주어야 한다. 배열, 컬렉션, 임의의 수,
파일 등 거의 모든 것을 가지고 스트림을 생성할 수 있다. 주의할 점은 연산이 끝나면 Steam이
닫히기 때문에, Stream이 닫혔을 경우 다시 Steam을 생성해야 한다는 것이다.
가공하기
- 원본의 데이터를 별도의 데이터로 가공하기 위한 중간 연산
- 연산 결과를 Steam으로 다시 반환하기 때문에 연속해서 중간 연산을 이어갈 수 있다.
가공하기 단계는 원본의 데이터를 별도의 데이터로 가공하기 위한 중간 연산의 단계이다.
어떤 객체의 Steam을 원하는 형태로 처리할 수 있으며, 중간 연산의 반환값은 Stream이기
때문에 필요한 만큼 중간 연산을 연결하여 사용할 수 있다.
결과 만들기
- 가공된 데이터로부터 원하는 결과를 만들기 위한 최종 연산
- Stream의 요소들을 소모하면서 연산이 수행되기 때문에 1번만 처리가능하다.
[Steram 연산 예시]
List<String> myList = Arrays.asList("a1", "a2", "b1", "b2", "c2", "c1");
myList
.stream() //생성
.filter(s -> s.startsWith("c")) //가공
.map(String::toUpperCase) //가공
.sorted() //가공
.count(); //결과 만들기