[Java] 스트림(Stream)

스트림(Stream)이란?

스트림(Stream)은 자바8 API에 새로 추가된 기능이다.

스트림을 이용하면 선언형으로 컬렉션 데이터를 처리할 수 있다.

또한 스트림을 이용하면 멀티스레드 코드를 구현하지 않아도 데이터를 투명하게 병렬로 처리할 수 있다.

 

스트림은 소프트웨어 공학적으로 다음의 다양한 이득을 준다.

• 선언형으로 코드를 구현할 수 있다.
  • 루프와 if 조건문 등의 제어 블록을 사용해서 어떻게 동작을 구현할지 지정할 필요 없이 '저칼로리의 요리만 선택하라' 같은 동작의 수행을 지정할 수 있다.
• filter, sorted, map, collect 같은 여러 빌딩 블록 연산을 연결해서 복잡한 데이터 처리 파이프라인을 만들 수 있다.
  • 여러 연산을 파이프라인으로 연결해도 여전히 가독성과 명확성이 유지된다.
  • 고수준 빌딩 블록으로 이루어져 있으므로 특정 스레딩 모델에 제한되지 않고 자유롭게 어떤 상황에서든 사용할 수 있다.
  • 결과적으로 우리는 데이터 처리 과정을 병렬화하면서 스레드와 락을 걱정할 필요가 없다.

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딱 한 번만 탐색할 수 있다.

반복자(for-each와 같은)와 마찬가지로 스트림도 한 번만 탐색할 수 있다. 즉, 탐색됨 스트림의 요소는 소비된다.

한 번 탐색한 요소를 다시 탐색하려면 초기 데이터 소스에서 새로운 스트림을 만들어야 한다.(그러려면 컬렉션처럼 반복 사용할 수 있는 데이터 소스여야 한다. 만일 데이터 소스가 I/O 채널이라면 소스를 반복 사용할 수 없으므로 새로운 스트림을 만들 수 없다.)

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외부 반복과 내부 반복

컬렉션 인터페이스를 사용하려면 사용자가 직접 요소를 반복해야 한다.(예를 들면 for-each 등을 사용해서) 이를 외부 반복(external iteration)이라고 한다.

반면 스트림 라이브러리는 (반복을 알아서 처리하고 결과 스트림값을 어딘가에 저장해주는) 내부 반복(internal iteration)을 사용 한다.

 

for-each 루프를 이용하는 외부 반복

List<String> names = new ArrayList<>();
for(Dish: menu) {
	names.add(dish.getName());
}

 

스트림 : 내부 반복

List<String> names = menu.stream()
					.map(Dish::getName)
                  .collect(toList());

 

내부 반복이 외부 반복보다 좋은 이유

• 투명하게 병렬로 처리하고 더 최적화된 다양한 순서로 처리할 수 있다.
• 외부 반복에서는 병렬성을 스스로 관리해야 한다.

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스트림 연산

스트림 인터페이스의 연산은 크게 두 가지로 구분할 수 있다.

• 중간 연산 : 여러 중간 연산을 연결해서 질의를 만들 수 있다. 단말 연산을 스트림 파이프라인에 실행하기 전까지는 아무 연산도 수행하지 않는다. 즉, Lazy 하다. 중간 연산을 합친 다음에 합쳐진 중간 연산을 최종 연산으로 한 번에 처리한다.
• 최종 연산 : 스트림 파이프라인에서 결과를 도출한다. 보통 최종 연산에 의해 List, Integer, void 등 스트림 이외의 결과가 반환된다.

다음은 누가 중간 연산이고 누가 최종 연산인지 요약해서 보여준다.

 

중간 연산

연산	형식	반환 형식	연산의 인수	함수 디스크립터
filter	중간 연산	Stream<T>	Predicate<T>	T -> boolean
map	중간 연산	Stream<T>	Function<T,R>	T -> R
limit	중간 연산	Stream<T>
sorted	중간 연산	Stream<T>	Comparator<T>	(T, T) -> int
distinct	중간 연산	Stream<T>

 

최종 연산

연산	형식	반환 형식	목적
forEach	최종 연산	void	스트림의 각 요소를 소비스하면서 람다를 적용한다.
count	최종 연산	long(generic)	스트림의 요소 개수를 반환한다.
collect	최종 연산		스트림을 리듀스해서 리스트, 맵, 정수 형식의 컬렉션을 만든다.

 

 

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참고 자료 : 

https://ebook-product.kyobobook.co.kr/dig/epd/ebook/E000002942391

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