Java - Stream

오늘은 Java Stream에 대해서 간단하게 포스팅 해보려 한다.

 

 

Stream 이란?

다양한 데이터 소스(Collection , 배열)를 표준화된 방법으로 다루기 위한 것

데이터의 연속적인 흐름을 Stream 이라고 한다.

 

컬렉션(Collection), 배열(Array) 등의 데이터를 함수형 스타일로 처리할 수 있도록 도와주는 기능이다.

기존의 반복문(Loop) 기반 처리보다 간결하고 가독성이 좋으며, 병렬 처리도 쉽게 할 수 있다.

 

Collection의 요소인 List,Set,Map 등 같은 Collection 이지만 연산하는 방법이 전부 다르다.

이러한 요소들을 Stream을 통해서 연산이 가능하다는 것이다.

 

Stream의 특징

먼저 Stream은 중간연산과 최종연산으로 구성되어 있다.

 

● 중간연산 : 연산을 수행하지만 최종 연산이 호출되기 전까지 실행되지 않는다  - 지연된 연산(중간연산을 필요할 때 수행)

( 0 ~ n 번의 연산)

 

● 최종연산 : Stream의 모든 요소를 소모하여 결과를 반환하거나 출력한다.

( 0 ~ 1 번의 연산)

 

● 데이터 소스(원본)로 부터 데이터를 읽기만할 뿐 변경하지 않는다.

 

● 일회용이다. (필요하면 다시 Stream을 생성해야 한다.)

 

● 최종 연산 전까지 중간연산이 수행되지 않는다. (지연된 연산 (중간연산을 필요할 때 수행한다.))

 

● 작업을 내부 반복으로 처리한다.

 

● 작업을 병렬로 처리할 수 있다.

 

예제

예제를 통해서 특징과 사용법을 알아보자.

 

Stream의 생성

list를 이용한 Stream 생성

List<Integer> list = Arrays.asList(3,1,5,4,2);
Stream<Integer> intStream = list.stream();

 

array를 이용한 Stream 생성

 int[] arr = {8,6,10,9,7};
 IntStream intStream = Arrays.stream(arr);

 

위 두가지의 경우 array를 이용한 Stream을 생성할 때 IntStream 객체로 생성했다.

그 이유는 Stream<T> 의 경우 Type이 기본형이 아닌 참조형만 타입추론이 가능하기 때문이다.

 int 배열의 경우 Integer 객체로 변환 후 Stream으로 생성하려면 그만큼의 리소스 낭비가 생기기 때문에

이를 위한 원시타입 Stream들이 있다고 한다. (ex IntStream,DubbleStream..)

 

 

특징들을 이용한 간단한 예제

 

Animal class

class Animal {
    String name;
    String type;
    int age;
    int power;

    public Animal(String name,String type,int age,int power){
        this.name = name;
        this.type = type;
        this.age = age;
        this.power = power;
    }

    // 출력시 객체주소값이 아닌 객체값 출력
    @Override
    public String toString() {
        return name + " (" + type + "동물," + age + "세," + power + "의 파워)";
    }
}

 

 

Main

public class Example {
    public static void main(String[] args) {

        // 동물 리스트 생성
        List<Animal> animals = Arrays.asList(
                new Animal("호랑이","육식",8,90),
                new Animal("코끼리","초식",6,100),
                new Animal("토끼","초식",1,10),
                new Animal("햄스터","잡식",1,7),
                new Animal("Oscar","잡식",30,5)
        );

        // 초식동물중에 50이상의 power를 가진 동물 필터링(filter)
        List<Animal> highPowerAnimals = animals.stream()
                .filter(animal -> animal.type.equals("초식") && animal.power > 50).collect(Collectors.toList());

        System.out.println("초식동물 중 강한동물 : ");
        highPowerAnimals.forEach(System.out::println);

        // 동물들의 이름만 출력
        List<String> animalNames = animals.stream()
                .map(animal -> animal.name).collect(Collectors.toList());

        System.out.println();
        System.out.println("동물 이름 목록 : ");
        animalNames.forEach(System.out::println);

        // 나이순으로 정렬
        List<Animal> sortedByAge = animals.stream()
                .sorted((animal1,animal2) -> Integer.compare(animal1.age,animal2.age)).collect(Collectors.toList());

        System.out.println();
        System.out.println("동물 나이 순서 정렬 (오름차순) : ");
        sortedByAge.forEach(System.out::println);
    }
}

 

 

실행결과

 

 

이러한 Stream을 이용하면 데이터 처리 로직을 간결하고 효율적으로 작성할 수 있고,

지연 연산으로 최적화가 가능하며 병렬 처리를 활용할 수 도 있다.

 

기존 반복문에 여러 조건을 만들거나, 여러번 반복해서 순회하는 것 보다

Stream을 이용하면 가독성과 유지보수성이 뛰어나다는걸 알게 되었다.