[자바 인 액션] 4. 스트림

스트림

---

스트림 컬렉션 데이터를 처리하는 하나의 파이프라인

• SQL과 같이 반복문 없이 조건만으로 구현을 한다.
• 멀티코어를 활용한 컬렉션 요쇼 병렬처리
• 가독성이 좋아진다.
• filter, sorted, map, collect같은 여러 빌딩 블록 연산을 통해 파이프라인 구축이 가능하다.
• 데이터 처리 연산을 지원하도록 소스에서 추출된 연속 요소
  • 연속된 요소: 컬렉션과 같은 연속된 데이터를 계산
  • 소스: 제공받은 데이터들을 소비하며 데이터 소스의 순서를 유지한다.
  • 데이터 처리 연산: 데이터베이스와 비슷한 연산을 가진다.

 

스트림 구조

• 파이프라이닝: 스트림 연산은 각 스트림 연산을 연결하여 파이프라인을 구성 가능
• 내부반복: 컬렉션과 달리 스트림은 내부 반복을 지원한다.

 

[스트림 vs 컬렉션]

• 가장 큰 차이 = 데이터를 언제 계산하느냐
• 컬렉션: 현재 자료구조가 표현하는 모든 값을 메모리에 저장
  • 컬렉션의 모든 요소는 이미 계산된 후 추가된 것이다.
  • 외부반복 ; 컬렉션은 직접 요소를 반복 (Ex, forEach)
• 스트림: 이론적으로 요청할 때만 요소를 계산, 스트림에 요소를 추가하거나 제거 불가
  • 사용자가 요청한 값만 처리하여 추출
  • 한번 사용하면 다시 사용 불가
  • 내부반복: 내부 반복을 사용해서 반복구문을 생략한다.

 

[스트림 연산]

스트림에는 크게 중간 연산과 최종 연산이 존재한다.

 

1. 중간 연산 : 연결이 가능한 스트림 연산

중간 연산들은 또 다른 stream을 반환하여 연속된 파이프라인을 연결할 수있게 만든다. (Lazy: 실행하기 전까지 아무 연산도 하지 않는다.)

 

Lazy를 통해 얻을 수 있는 효과

1. Loop fusion : 서로 다른 연산이어도 하나의 과정으로 병합
2. Loop funsion으로 여러 조건에 의해 사전에 중단되는 쇼트서킷이 존재하여 최적화를 할 수 있다.

 

2. 최종 연산 : 스트림을 닫는 연산

여러 스트림을 통해 완성된 파이프라인을 닫는 역할을 한다. 

 

 

[연산의 종류]

연산	형식	반환 형식	연산의 인수	함수 디스크립터
filter	중간 연산	Stream<T>	Predicate<T>	T -> boolean
map	중간 연산	Stream<R>	Function<T,R>	T->R
limit	중간 연산	Stream<T>
sorted	중간 연산	Stream<T>	Comparator<T>	<T, T> -> int
distinct	중간 연산
연산	형식	반환 형식	목적
forEach	최종 연산	void	스트림의 각 요소를 소비하면서 람다를 적용
count	최종 연산	long	스트림의 요소를 1로 하여 모든 값을 합
collect	최종 연산		스트림을 reduce하여 컬렉션을 만든다.

 

 

List<Dish> dishes = new ArrayList<>();
for (Dish dish: menu) {
    if (dish.getCategories() < 400) {
        dishes.add(dish);
    }
}

dishes.sort(new Comparator<>(){
    @Override
    public int compare(Dish o1, Dish o2) {
        return Integer.compare(o1.getCategories(), o2.getCategories());
    }
});
// dishes.sort(Comparator.comparing(Dish::getCategories));
// dishes.sort((o1,o2)-> Integer.compare(o1.getCategories(),o2.getCategories()) );

List<String> getNames = new ArrayList<>();
int count = 0;
for (Dish dish: dishes) {
    getNames.add(dish.getName());
    if (++count == 3) {
        break;
    }
}

위의 예제를 보면

카테고리가 400 미만인 값을 정렬하여 이름을 3개만 가져온다 했을때를 나타냈습니다.

이렇게 되면 메서드 참조로 더 짧게 만들 수 있지만 그래도 가독성이 떨어지는 것은 사실입니다.

이를 만약 스트림을 사용하게 된다면

 

List<String> streamName = menu.stream()
        .filter(dish -> dish.getCategories() <  400)
        .sorted(Comparator.comparing(Dish::getCategories))
        .limit(3)
        .map(Dish::getName)
        .collect(Collectors.toList());

와 같이 중간 연산인 filter, sorted, limit, map을 사용하여 파이프라인을 구축했고 이를 컬렉션으로 추출하기 위해 collect를 사용했습니다. 이를 통해 더 나은 가독성을 제공한는 것을 볼 수 있습니다.