[이것이 자바다].ch16.스트림 요소 처리

[이것이 자바다] 16. 스트림 요소 처리

안녕하세요. 이번에는 자바 8에 도입되어 컬렉션 처리에 혁명을 가져온 스트림에 대해 정리한 내용입니다. 저도 사실 이부분을 정확하게 이해를 못했어서 이렇게 정리하고 자바를 쓰고 여러번 보면서 이해할겁니다.

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1. 스트림(Stream)이란?

• 컬렉션(List, Set 등)의 저장 요소들을 하나씩 참조해서 람다식으로 처리할 수 있도록 해주는 반복자입니다.
• 선언형 프로그래밍: "어떻게(How)"가 아니라 "무엇을(What)" 할 것인지에 집중합니다. (for문, if문 로직을 짤 필요가 사라짐)

특징

1. 내부 반복자: for문처럼 외부에서 요소를 꺼내는 게 아니라, 처리 방법(람다식)만 전달하면 컬렉션 내부에서 알아서 반복 처리합니다. (병렬 처리에 유리)
2. 파이프라이닝: 여러 단계의 연산(필터링 -> 매핑 -> 집계)을 물 흐르듯이 연결할 수 있습니다.
3. 지연 연산 (Lazy): 최종 결과가 필요할 때까지 연산을 미룹니다.

2. 스트림의 3단계

스트림 처리는 생성 -> 중간 연산 -> 최종 연산의 3단계를 거칩니다.

1단계: 생성 (Source)

• 컬렉션: list.stream() / list.parallelStream()(병렬)
• 배열: Arrays.stream(arr)
• 숫자 범위: IntStream.range(1, 10)

2단계: 중간 연산 (Intermediate Operations)

데이터를 가공하는 단계입니다. 여러 번 연결할 수 있으며, 실제 처리는 하지 않고 파이프라인만 구성합니다.

• 필터링
  • filter(조건): 조건에 맞는 요소만 남깁니다.
  • distinct(): 중복을 제거합니다.
• 매핑
  • map(변환함수): 요소를 다른 형태로 변환합니다. (예: 학생 객체 -> 점수 정수)
  • flatMap(): 여러 개의 스트림을 하나로 합칠 때 사용합니다.
• 정렬
  • sorted(): 기본 정렬 (Comparable 필요)
  • sorted(Comparator): 정렬 기준 지정
• 루핑(중간 확인)
  • peek(): 중간에 결과 확인용 (디버깅)

3단계: 최종 연산 (Terminal Operations)

실제 결과를 만들어내는 단계입니다. 이 메소드가 호출되어야 비로소 모든 처리가 실행됩니다.

• 매칭
  • allMatch(), anyMatch(), noneMatch(): 조건을 만족하는지 확인 (true/false)
• 집계
  • count(), sum(), average(), max(), min()
  • reduce(): 사용자 정의 집계
• 루핑
  • forEach(): 요소를 하나씩 꺼내 소비 (주로 출력용)
• 수집 (가장 중요)
  • collect(): 처리된 결과를 다시 List, Set, Map 등으로 변환합니다.

// 예시: 점수가 80점 이상인 학생들의 이름을 리스트로 수집
List<String> honorRoll = studentList.stream() // 1. 생성
    .filter(s -> s.getScore() >= 80)          // 2. 중간 연산 (필터링)
    .map(Student::getName)                    // 2. 중간 연산 (이름으로 매핑)
    .collect(Collectors.toList());            // 3. 최종 연산 (리스트로 수집)

3. 병렬 처리 (Parallel Stream)

• parallelStream()을 사용하면 포크-조인(Fork-Join) 프레임워크를 통해 대용량 데이터를 여러 코어에서 병렬로 처리합니다.
• 개발자가 직접 스레드를 관리할 필요 없이 메소드 호출 하나로 병렬 처리가 가능합니다.

핵심 포인트

• 스트림은 데이터의 흐름입니다. 원본 데이터를 변경하지 않습니다.
• 람다식을 적극적으로 활용하여 코드가 매우 간결해집니다.
• 중간 연산은 꼬리에 꼬리를 물 수 있고, 최종 연산은 딱 한 번만 호출되어 결과를 만듭니다.
• 복잡한 for, if 로직을 filter, map, collect 등의 선언적 코드로 대체할 수 있습니다.

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감사합니다.