Java8. 스트림 (Stream)

  스트림(Stream)이란 순차 또는 병렬 집계 작업을 지원하는 오퍼레이션들의 모음입니다(Sequence of elements supporting sequential and parallel aggregate operations).

 

스트림의 특징

• 데이터를 담고 있는 저장소(Collection)가 아닙니다.
• Functional in nature, 스트림이 처리하는 데이터 소스를 변경하지 않습니다.
• 스트림으로 처리하는 데이터는 오직 한 번만 처리됩니다.
• 무제한일 수도 있습니다. (Short Circuit 메소드를 사용해서 제한할 수 있습니다.)
• 중개 오퍼레이션은 근본적으로 lazy 합니다. (lazy하다는 것은 종료 오퍼레이션이 오기 전까지 실행되지 않는 것을 의미합니다.)
• 손쉽게 병렬 처리할 수 있습니다. (단, 쓰레드 생성 및 컨텍스트 스위치 비용으로 무조건 병렬 처리가 빠르지는 않습니다.)

 

스트림 파이프라인

• 0 또는 다수의 중개 오퍼레이션과 한 개의 종료 오퍼레이션으로 구성합니다.
• 스트림의 데이터 소스는 오직 종료 오퍼레이션을 실행할 때만 처리합니다.

 

중개 오퍼레이션 (Intermediate operation)

  filter, map, limit, skip, sorted 등 Stream을 리턴합니다.

 

종료 오퍼레이션 (Terminal operation)

  collect, allMatch, count, forEach, min, max 등 Stream을 리턴하지 않습니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamBasic {

  public static void main(String[] args) {
    List<String> stream = new ArrayList<>();
    stream.add("Ballantines");
    stream.add("Macallan");
    stream.add("Royal Salute");
    stream.add("Scotch Blue");
    stream.add("Johnnie Walker");

    // 모든 문자를 대문자로 변환합니다.
    Stream<String> stringStream = stream.stream().map(String::toUpperCase);

    System.out.println("=================[Functional in nature]=================");
    System.out.println("=== 기존 데이터 소스를 변경하지 않습니다.===");
    stream.forEach(System.out::println);
    System.out.println("===모든 문자를 대문자로 변환합니다.===");
    stringStream.forEach(System.out::println);
    System.out.println("========================================================");

    System.out.println("=========================[lazy]=========================");
    Stream<String> lazyStream = stream.stream().map((s) -> {
      System.out.println("중개 오퍼레이션: " + s);
      return s.toLowerCase();
    });
    System.out.println("===종료 오퍼레이션 이후 실행됩니다.===");
    lazyStream.forEach(System.out::println);
    System.out.println("========================================================");

    System.out.println("================[병렬 처리 (parallelStream)]===============");
    System.out.println("===병렬처리 시 처리하는 Thread를 출력하고, 모든 문자를 소문자로 출력합니다.===");
    List<String> collect = stream.parallelStream().map((s) -> {
      System.out.println(s + " " + Thread.currentThread().getName());
      return s.toLowerCase();
    }).collect(Collectors.toList());

    System.out.println("===모든 문자를 소문자로 변환합니다.===");
    collect.forEach(System.out::println);
    System.out.println("========================================================");
  }

}

/*******************************************************
[결과]
=================[Functional in nature]=================
=== 기존 데이터 소스를 변경하지 않습니다.===
Ballantines
Macallan
Royal Salute
Scotch Blue
Johnnie Walker
===모든 문자를 대문자로 변환합니다.===
BALLANTINES
MACALLAN
ROYAL SALUTE
SCOTCH BLUE
JOHNNIE WALKER
========================================================
=========================[lazy]=========================
===종료 오퍼레이션 이후 실행됩니다.===
중개 오퍼레이션: Ballantines
ballantines
중개 오퍼레이션: Macallan
macallan
중개 오퍼레이션: Royal Salute
royal salute
중개 오퍼레이션: Scotch Blue
scotch blue
중개 오퍼레이션: Johnnie Walker
johnnie walker
========================================================
================[병렬 처리 (parallelStream)]===============
===병렬처리 시 처리하는 Thread를 출력하고, 모든 문자를 소문자로 출력합니다.===
Ballantines ForkJoinPool.commonPool-worker-23
Macallan ForkJoinPool.commonPool-worker-19
Royal Salute main
Johnnie Walker ForkJoinPool.commonPool-worker-5
Scotch Blue ForkJoinPool.commonPool-worker-9
===모든 문자를 소문자로 변환합니다.===
ballantines
macallan
royal salute
scotch blue
johnnie walker
========================================================
*******************************************************/

 

Stream API

스트림 생성 (Iterate)

import java.util.stream.Stream;

public class StreamAPI {

  public static void main(String[] args) {
    // 1부터 1씩 증가하는 무제한 숫자 스트림에서 5개를 skip하고 최대 5개를 가져온다.
    Stream.iterate(1, i -> i + 1)
        .skip(5)
        .limit(5)
        .forEach(System.out::println); // [결과] 6 7 8 9 10
  }
}

스트림 필터 (Filter)

public class Person {
  private int age;
  private String name;

  public Person(int age, String name) {
    this.age = age;
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamAPI {

  public static void main(String[] args) {

    List<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person(6, "Daol"));
    list.add(new Person(4, "Iden"));
    list.add(new Person(3, "Jena"));

    // Filter(Predicate)
    // 이름이 "D"로 시작하는 Person 필터링
    list.stream()
        .filter(s -> s.getName().startsWith("D"))
        .forEach(s -> System.out.println(s.getName())); // [결과]: Daol
  }

}

스트림 변경 (Map / FlatMap)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

public class StreamAPI {

  public static void main(String[] args) {

    List<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person(6, "Daol"));
    list.add(new Person(4, "Iden"));
    list.add(new Person(3, "Jena"));

    // Map(Function)
    // Person에서 String name만 새로운 스트림으로 반환합니다.
    list.stream()
        .map(Person::getName)
        .forEach(System.out::println); // [결과]: Daol Iden Jena

    // FlatMap(Function)
    // 신규 list를 생성합니다.
    List<Person> newList = new ArrayList<>();
    newList.add(new Person(35, "Hanseom"));

    // list를 담고 있는 flatMapList 생성합니다.
    List<List<Person>> flatMapList = new ArrayList<>();
    flatMapList.add(list);
    flatMapList.add(newList);

    // 모든 원소(list / newList)를 단일 원소로 변환합니다.
    flatMapList.stream()
        .flatMap(Collection::stream)
        .forEach(s -> System.out.println(s.getName())); // [결과]: Daol Iden Jena Hanseom
  }

}

스트림 검사 (anyMatch() / allMatch() / nonMatch())

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StreamAPI {

  public static void main(String[] args) {
    List<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person(6, "Daol"));
    list.add(new Person(4, "Iden"));
    list.add(new Person(3, "Jena"));

    // 이름 중에 "a"가 포함된 문자열이 있는지 확인합니다.
    boolean bool = list.stream()
        .anyMatch(s -> s.getName().contains("l"));

    System.out.println(bool); // [결과]: true
  }

}

스트림 집계 (collect() / sum() / max() / count())

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamAPI {

  public static void main(String[] args) {
    List<Person> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Person(6, "Daol"));
    list.add(new Person(4, "Iden"));
    list.add(new Person(3, "Jena"));

    // 이름에 "a"가 포함된 새로운 list를 만듭니다.
    List<String> aList = list.stream().filter(s -> s.getName().contains("a"))
        .map(Person::getName)
        .collect(Collectors.toList());

    aList.forEach(System.out::println); // [결과]: Daol, Jena
  }

}