Stream 이란?
데이터 소스의 종류와 무관하게 같은 방식으로 다룰 수 있게 메서드를 정의한 것
스트림을 사용한 코드가 간결하고 이해하기 쉬우면서 재사용성이 높다
Stream은 데이터 소스를 변경하지 않는다
스트림은 데이터 소스를 읽기만 할 뿐 소스를 변경하지 않는다
필요하다면 조작한 결과를 컬렉션이나 배열에 담아 반환할 수 있다
스트림은 일회용이다
스트림은 Iterator처럼 일회용이다
스트림을 한번 사용하면 닫혀서 사용할 수 없기 때문에 다시 사용하려면 스트림을 새로 생성해야 한다
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strStream1.sorted().forEach(System.out::println);
int numOfStr - strStream1.count(); // 에러. 스트림이 이미 닫혔음.
스트림은 작업을 내부 반복으로 처리한다
스트림의 간결함은 내부 반복으로 만들어진다
반복문을 메서드의 내부에 숨길 수 있다
forEach()는 스트림에 정의된 메서드 중 하나로 매개변수에 대입된 람다식을 모든 요소에 적용한다
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stream.forEach(System.out::println); // 모든 요소에 대해 println
스트림의 연산
스트림이 제공하는 연산으로는 중간 연산과 최종 연산이 있다
- 중간 연산 : 연산 결과가 스트림인 연산, 스트림에 연속해서 중간 연산할 수 있음
- 최종 연산 : 연산 결과가 스트림이 아닌 연산, 스트림의 요소를 소모하므로 한번만 가능
지연된 연산
스트림 연산에서 최종 연산이 수행되기 전까지는 중간연산이 수행되지 않는다
최종 연산이 수행되어야 비로소 스트림 요소들이 중간 연산을 거쳐 최종 연산에서 소모된다
병렬 스트림
스트림 만들기
스트림의 소스가 될 수 있는 대상은 배열, 컬렉션 등 다양하며 이로부터 스트림을 생성하는 방법을 배울 것이다
컬렉션
Collection 클래스에 stream()이 정의되어 있다
따라서 Collection의 자손들인 List와 Set을 구현한 컬렉션 클래스는 이 메서드로 스트림을 생성할 수 있다
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Stream<T> Collection.stream()
예를 들어 List로부터 스트림을 생성하는 코드는 다음과 같다
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List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
Stream<Integer> intStream = list.stream();
배열
배열을 소스로 하는 스트림을 생성하는 메서드는 다음과 같이 Stream과 Arrays에 정의되어 있다
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Stream.of(T... values)
Stream.of(T[])
Arrays.stream(T[])
Arrays.stream(T[] array, int startInclusive, int endExclusive)
람다식 - iterate(), generate()
iterate 함수는 seed로부터 람다식 f로 의해 계산된 결과를 다시 seed로 하여 계산을 반복한다
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Stream<Integer> evenStream = Stream.iterate(0, n->n+2);
generate 함수는 iterate 함수와 계산된 결과를 다시 seed로 하지 않는다는 점이 다르다
스트림의 중간연산
스트림 자르기 - skip(), limit()
skip(long n) 함수는 처음 n개의 요소를 건너뛰는 함수이다
limit(long maxSize) 함수는 스트림의 요소를 maxSize개로 제한한다
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IntStream intStream = IntStream.rangeClosed(1, 10);
intStream.skip(3).limit(3).forEach(System.out::println); // 345 출력
스트림 요소 걸러내기 - filter(), distinct()
distinct 함수는 스트림에서 중복된 요소를 제거한다
filter 함수는 주어진 조건에 맞지 않는 요소를 걸러낸다
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IntStream intStream = IntStream.of(1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5);
intStream.distinct().forEach(System.out::println); // 1,2,3,4,5
intStream.filter(i -> i%2==0).forEach(System.out::println); // 2,4
정렬
스트림을 정렬할 때는 sorted를 사용하면 된다.
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Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator)
sorted 함수의 매개변수로는 Comparator 뿐만 아니라 람다 함수도 들어갈 수 있다
sorted 함수의 매개변수로 Comparator를 사용할 경우 Comparator의 default 메소드와 static 메소드를 사용하면 정렬이 쉬워진다
다음은 가장 많이 사용되는 Comparator.comparing 함수와 Comparator.thenComparing 함수의 사용 예시이다
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studentStream.sorted(Comparator.comparing(Student::getBan)
.thenComparing(Student::getTotalScore)
.thenComparing(Student::getName))
.forEach(System.out::println); // 학생들을 반, 총점, 이름순으로 정렬
Comparator.naturalOrder 함수와 Comparator.reverseOrder 함수는 구현한 Comparator.compareTo 함수를 사용해 정렬한다
다음은 naturalOrder를 사용해 정렬한 예시이다
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public static void main(String[]args){
List<Student> studentList = new ArrayList<>();
studentList.add(new Student("A", 30));
studentList.add(new Student("B", 20));
studentList.add(new Student("C", 10));
studentList.add(new Student("D", 20));
studentList.add(new Student("E", 30));
studentList.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)
.thenComparing(Comparator.naturalOrder()))
.forEach(s -> System.out.println("s.name = " + ((Student)s).name));
}
static class Student implements Comparable{
String name;
Integer age;
Integer score;
public int compareTo(object o) {
return this.name.compareTo(((Student) o).name);
}
}
변환 - map()
스트림의 요소들을 특정 형태로 변환해야 할 때 사용한다
Stream.map() 함수의 선언부는 다음과 같다
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Stream<<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper)
다음은 Stream
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Stream<String> stringStream = fileStream.map(File::getName);
map은 중간 연산이므로 이를 중첩 사용하면 다음과 같이 파일들의 확장자를 출력하는 코드를 작성할 수 있다
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fileStream.map(File::getName)
.filter(s -> s.indexOf('.')!=-1)
.map(s -> s.subString(s.indexOf('.')+1))
.map(s -> s.toUpperCase)
.distinct()
.forEach(System.out::print);
조회 - peek()
연산과 연산 사이에 올바르게 처리가 되었는지 확인하기 위해서 peek()를 사용하자
forEach와 달리 스트림 요소들을 소모하지 않으므로 연산 사이에 여러 번 끼워 넣어도 문제가 되지 않는다
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fileStream.map(File::getName)
.filter(s -> s.indexOf('.')!=-1)
.peek(s -> System.out.println(s)) // 확장자가 없는 파일 제외하고 출력
.map(s -> s.subString(s.indexOf('.')+1))
.peek(s -> System.out.println(s)) // 확장자만 잘라 출력
.map(s -> s.toUpperCase)
.peek(s -> System.out.println(s)) // 확장자를 대문자로 변환해 출력
.distinct()
.forEach(System.out::print);
기본형 스트림 - mapToInt, mapToLong, mapToDouble
기본적으로 스트림 연산은 Stream
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Stream<Integer> integerStream = studentStream.map(Student::getAge);
for (Object o : integerStream.toArray()) {
sum += ((Integer) o).intValue();
}
mapToInt 함수를 사용하면 Integer를 int로 변환할 필요가 없다
또한 IntStream과 같은 기본형 스트림은 sum()과 같은 유용한 메서드를 제공한다
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int sum = studentStream.mapToInt(Student::getAge).sum();
int avg = studentStream.mapToInt(Student::getAge).average();
이러한 메서드는 모두 최종 연산이므로 연속적인 사용이 불가능하다
하지만 이러한 메서드는 같이 사용되는 경우가 많으므로 summaryStatistic() 라는 메서드가 제공된다
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IntSummaryStatistics stat = studentStream.mapToInt(Student::getAge).summaryStatistics();
long totalCount = stat.getCount();
long sum = stat.getSum();
double avgScore = stat.getAverage();
int minScore = stat.getMin();
int maxScore = stat.getMax();
타입 변환 - flatMap(), toArray()
스트림의 요소가 Stream
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Stream<String[]> stringArrayStream = Stream.of(["aaa","bbb"],["ccc","ddd"],["eee","fff"]);
Stream<Stream<String>> stringStreamStream = stringArrayStream.map(Arrays::stream())
우리가 원하는 결과는 Stream
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Stream<String[]> stringArrayStream = Stream.of(["aaa","bbb"],["ccc","ddd"],["eee","fff"]);
Stream<String> stringStreamStream = stringArrayStream.flatMap(Arrays::stream());
Stream
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String[] stringArray = stringStream.toArray(String::new);