[Java] 스트림(Stream) 잘 사용하기

스트림이란?

• 스트림은 컬렉션이나 배열과 같은 데이터를 표준화된 방법으로 다루기 위한 것이다.
• 데이터를 스트림으로 변환하여 여러번의 중간 연산을 하고, 최종 연산을 통해 다룰 수 있다.
• 스트림의 동작 순서는 다음과 같다.
  1. 스트림 생성
  2. 중간 연산(반복 가능)
  3. 최종 연산

list.stream() // 스트림으로 만들고 -> 1번 과정
	.distinct() // 중복을 제거하고, -> 2번 과정
    .limit(2) // 일정 개수로 제한하고, -> 2번 과정
    .sorted() // 오름차순 정렬하고, -> 2번 과정
    .forEach(System.out::println) //각각의 값을 출력한다. -> 3번 과정

이 때 중간 연산의 경우 반복이 가능하다.

📚특징

• 스트림은 일회성이다. 재사용이 필요하면 .stream()을 통해 다시 생성해줘야 한다.
• 컬렉션이 아니다.
• 최종 연산 전까지 중간 연산이 수행되지 않는다. 즉, 지연 연산이다.
• 병렬 처리에 용이하다.
• 기본형 스트림으로 IntStream, LongStream, DoubleStream 등이 있다.
  • Stream<Integer>와 같은 타입도 있지만, IntStream을 사용하면 .sum(), .average() 등과 같은 유용한 메서드를 제공한다.

스트림 사용하기

---

위에서 정리했듯이 스트림은 3가지 순서로 사용할 수 있는데,

1. 스트림 생성
2. 중간 연산
3. 최종 연산

을 하나하나 정리해보자.

스트림 생성

• Collection 의 경우 .stream()을 이용해서 손쉽게 스트림으로 변환할 수 있다.

Stream<Integer> stream = list.stream()

• 객체 배열로부터 스트림을 생성하는 방법은 다음과 같다.

Stream.of("a", "b", "c");
Stream.of(new String[]{"a", "b", "c"});
Arrays.stream(new String[]{"a", "b", "c"});
Arrays.stream(new String[]{"a", "b", "c"}, startIndex, EndIndex+1);

중간 연산

• 중간 연산으로 쓰이는 메서드는 다음과 같다.

.distinct() //중복 제거
.filter(Predicate<T> predicate) //조건에 안 맞는 요소는 제외
.limit(long maxSize) //maxSize 이후의 요소는 잘래냄
.skip(long n) //앞에서부터 n개 건너뛰기
.sorted() // 정렬기능, 디폴트는 오름차순
.sorted(Comparator<T> comparator) //조건에 맞게 요소 정렬. 추가 정렬 기준을 제공할 때는 thenComparing()사용
    
 //스트림의 요소를 변환할 때 사용하며, 람다식을 이용하여 활용할 수 있다. ex) map(File::getName), map(s->s.subString(3))
.map(Function<T> mapper) 
    
 //요소에 작업수행. 보통 중간 작업결과 확인으로 사용. peek(s->System.out.println(s))
.peek(Consumer<T> action)
    
 //스트림의 스트림을 스트림으로 변환
 //ex) Stream<String> strStrm=strArrStrm.flatMap(Arrays::stream)
.flatMap()

최종 연산

void forEach(Consumer<? super T> action) //각 요소에 지정된 작업 수행
void forEachOrdered(Consumer<? super T> action) //병렬 스트림의 경우 순서를 유지하며 수행
long count() //스트림의 요소 개수 반환

Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator) //스트림의 최대값 반환
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator) //스트림의 최소값 반환

Optional<T> findAny() //아무거나 하나 반환. 벙렬 스트림에 사용
Optional<T> findFirst() //첫 번째 요소 반환. 순차 스트림에 사용

boolean allMatch(Predicate<T> p) //모든 조건을 만족?
boolean anyMatch(Predicate<T> p) //조건을 하나라도 만족?
boolean noneMatch(Predicate<T> p) //모든 조건을 만족하지 않음?

Object[] toArray() //모든 요소를 배열로 반환
A[] toArray(IntFunction<A[]> generator) //특정 타입의 배열로 반환

//스트림의 요소를 하나씩 줄여가면서 계산
//아래에서 자세히 보자
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)

//데이터를 변형 등의 처리를 하고 원하는 자료형으로 변환해 준다.
collect( ~ )

활용

.map()

람다를 이용하여 새로운 스트림으로 변환 할 수 있다.

ex) Person 에서 getName() 메서드를 이용해 이름들의 새로운 스트림으로 만들기

ex) String 타입의 요소를 특정 문자열을 잘라서 새로운 스트림으로 만들기

list.stream().map(Person::getName)
list.stream().map(s -> s.subString(3))

.filter()

필터로 원하는 값만을 얻어올 수 있다.

람다식의 리턴값은 boolean이며, true일 경우에만 다음 단계로 진행된다.

list.stream()
		.filter(c -> c. getName().startWith("전"))
		.forEach(c -> System.out.println(c.getId));

.limit(2)

• 개수를 제한하여 새로운 스트림을 생성한다.

. skip(2)

• 앞에서 2개를 제외한 나머지를 스트림으로 생성한다.

Stream.iterate(10, i->i+1)
		.skip(10) //
        .limit(10)
        .forEach(System.out::println)

anyMatch(), allMatch(), nonMatch()

특정 문자열이 있는지 확인한다.

boolean result = Classes.stream()
				.anyMatch(b->b.getTitle().contains("k"));

findFirst(), findAny()

• findFirst()는 stream에서 가장 앞에 있는 요소를 반환한다.
• findAny()는 가장 먼저 찾은 요소를 반환한다. (맨 뒤에 있는 요소가 반환될 수도 있다.)

reduce()

• 스트림의 요소를 하나씩 줄여가며 누적 연산을 수행한다.
• reduce(초기값, (누적 변수, 요소) → 수행문)

Integer result = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
										.reduce((total, y) -> total + y);
//초기값을 정할 경우
Integer result = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
											 .reduce(10,(total,n) -> total +n);

collect()

• 스트림의 요소를 자료형으로 바꿀 때 사용한다.

list.stream().collect(Collectors.toSet());
list.stream().collect(Collectors.toList()); 
list.stream().collect(Collectors.joining()); 
list.stream().collect(Collectors.joining(", "));