java stream

자바 스트림(java stream)은 자바8 API 에 새로 추가된 기능이다.
스트림은 원하는 결과를 생성하기 위해 파이프라인될 수 있는 다양한 메서드를 지원하는 일련의 객체입니다.

Java Stream 이란?

‘데이터 처리 연산을 지원하도록 소스에서 추출된 연속된 요소(Sequence of elements)‘로 정의할 수 있다.

• 연속된 요소: 컬렉션과 마찬가지로 스트림은 특정 요소 형식으로 이루어진 연속된 값의 집합 인터페이스를 제공한다.
• 소스: 스트림은 컬렉션, 배열, I/O 자원 등의 데이터 제공 소스로부터 데이터를 소비한다.
• 데이터 처리 연산: 스트림은 함수형 프로그래밍 언어에서 일반적으로 지원하는 연산과 데이터베이스와 비슷한 연산을 지원한다.

스트림의 특징

• 파이프라이닝(Pipelining): 스트림 연산은 스트림 연산끼리 연결해서 커다란 파이프 라인을 구성할 수 있도록 스트림 자신을 반환한다. 그 덕분에 게으름(laziness), 쇼트서킷(short-circuiting)같은 최적화도 얻을 수 있다.
• 내부 반복: 반복자를 이용해서 명시적으로 반복하는 컬렉션과 달리 스트림은 내부 반복을 지원한다.

스트림과 컬렉션

자바의 기존 컬렉션과 새로운 스트림 모두 연속된 요소 형식의 값을 저장하는 자료구조의 인터페이트를 제공한다.
여기서 ‘연속된(sequenced)’ 이라는 표현은 순서와 상관없이 아무 값에나 접속하는 것이 아니라 순차적으로 값에 접근 한다는 것을 의미한다.

스트림과 컬렉션의 차이

데이터를 언제 계산하느냐가 컬렉션과 스트림의 가장 큰 차이다.
컬렉션은 현재 자료구조가 포함하는 모든 값을 메모리에 저장하는 자료 구조이다.
즉, 컬렉션의 모든 요소는 컬렉션에 추가하기 전에 계산되어야 한다.
반면 스트림은 이론적으로 요청할 때만 요소를 계산하는 고정된 자료구조다.

결과적으로 스트림은 생산자(producer)와 소비자(consumer)관계를 형성한다.
게으르게 만들어지는 컬렉션과 같다. 즉, 사용자가 데이터를 요청 할 때만 값을 계산한다.
이를 요청 중심 제조(demand-driven manufacturing) 또는 즉석 제조(just-in-time manufacturing)라고 부른다. 반면 컬렉션은 적극적(생산자 중심(supplier-driven): 팔기도 전에 창고를 가득 채움)으로 생성된다.

라울-게이브리얼 우르마, ⌜모던 자바 인 액션⌟, 한빛미디어, 2019, 145쪽

딱 한번만 탐색할 수 있다.

List<String> strings = Arrays.asList("Modern", "Java", "in", "Action");
Stream<String> stringStream = strings.stream();

// 첫번째 탐색
stringStream.forEach(System.out::println);
// 두번째 탐색 시도
// stream has already been operated upon or closed 에러 발생
stringStream.forEach(System.out::println); 

스트림 연산

스트림 인터페이스는 크게 두가지로 구분할 수 있다.

• 중간 연산(intermediate operation): 연결할 수 있는 연산
  • filter, map, limit 등이 있다.
• 최종 연산(terminal operation): 스트림을 닫는 연산
  • collect, reduce, forEach 등이 있다.

List<Dish> menus = Arrays.asList(
        new Dish("차돌박이", 100),
        new Dish("치킨", 200),
        new Dish("햄버거", 300));

List<String> names = menus.stream()
        .filter(dish -> dish.getCalories() > 200) // 중간 연산
        .map(Dish::getName) // 중간 연산
        .limit(1) // 중간 연산
        .collect(Collectors.toList()); // 최종 연산

참조

모던 자바 인 액션