Collect, Collector, Collectors - O_O

시작

이번에 나는 스터디에서 모던 자바 인액션 '6장'을 발표한다. 곧바로 발표하겠다고 말을 했는데 그 이유는 내가 가장 모르는 부분이라서 강제성을 부여하여 공부를 하고 싶었기 때문이다. 근데 또 막상하니까 어렵넹.

알아야하는 정의

Collect : Collector를 매개변수로 하는 스트림의 최종 연산
Collector : Collect에서 필요한 메서드를 정의해놓은 인터페이스
Collectors : 다양한 기능의 Collector를 구현한 클래스 제공

Collect는 최종연산이며 스트림의 요소를 소비해서 최종 결과를 도출한다.

Collect, Collectors, Collector 구조

이러한 구조를 알면, Collector 인터페이스에 정의된 메서드를 구현해서 커스텀 컬렉터를 개발할 수있다는 장점이있음.

왜 우리는 Collector를 공부해야 하는가?

Map<Currency, List<Transaction>> transactionByCurrencies = new HashMap<>(); 
  for (Transaction transaction : transactions) { 
    Currency currency = transaction.getCurrency(); 
    List<Transaction> transactionsForCurrency = transactionsByCurrencies.get(currency); 
    if(transactionsForCurrency == null) { 
       transactionsForCurrency = new ArrayList<>(); 
       transactionByCurrencies.put(currency, transactionsForCurrency); 
     } 
     transactionsForCurrency.add(transaction); 
}

Collector를 쓰지 않고 쌩 코드.

Map<Currency, List<Transaction>> transactionsByCurrencies = 
  transactions.stream().collect(groupingBy(Transaction::getCurrency));

Collector를 쓰고 간결하고 명료하게. 함수형프로그래밍에서는 무엇을 원하는지 직접 명시할 수 있어서 어떤 방법으로 이를 얻을 수 있는지는 신경 쓸 필요가없다.
즉, Collector 인터페이스 구현은 스트림의 요소를 어떤 식으로 도출할지 지정한다.
또한, Collect로 결과를 수집하는 과정을 간단하면서도 유연한 방식으로 정의할 수 있다는 점이 최대 강점.

Collectors.메서드

스트림 요소를 하나의 값으로 리듀스하고 요약

스트림에 있는 객체의 숫자 필드의 합계, 평균 등을 반환하는 연산

int totalCalories = menu.stream().collect(summingInt(Dish::getCalories));

요소 그룹화

Map<Dish.Type, List<Dish>> dishesByType = 
          menu.stream().collect(groupingBy(Dish::getType));

// 결과드아.
{ FISH = [prawns, salmon], OTHER = [french fries, rice, season fruit, pizza],
  MEAT = [pork, beef, chicken]}

return groupingBy(callsifier, HashMap::new, downstream)

으로 들어가 좀 더 깊숙히 들어갈 수 있으나 나는 여기서 멈춘다. classifier를 통해서 요소에 대한 키값을 매핑하고 downstream을 이용하여 GroupBy 다음 그다음 컬렉션인 toList로 !!!
그룹화 같은 경우 여러가지 조합을 효과적으로 할 수 있다는 것이 장점이다.
예를 들면,

Map<Dish.Type, Integer> totalCaloriesByType = 
      menu.stream().collect(groupingBy(Dish::getType,
            summingInt(Dish::getCalories)));

각 타입별로 칼로리 합계를 통계내는 코드이다.

요소 분할

분할은 분할 함수라 불리는 프레디케이스를 분류 함수로 사용하는 특수한 그룹화 기능.

Map<Boolean, List<Dish>> partitionedMenu = 
          menu.stream().collect(partitioningBy(Dish::isVegetarian));

// 결과드아.          
{false = [pork, beef, chicken, prawns, salmon],
 true = [french fries, rice, season fruit, pizza]}

분할 함수가 반환하는 참, 거짓 두 가지 요소의 스트림 리스트를 모두 유지한다는 것이 분할의 장점

Collector 인터페이스

Collector 인터페이스는 리듀싱 연산을 어떻게 구현할지 제공하는 메서드 집합으로 구성된다.
Collector의 생성자 부분

public interface Collector<T, A, R> { 
	Supplier<A> supplier(); 
	BiConsumer<A, T> accumulator(); 
	Function<A, R> finisher(); 
	BinaryOperator<A> Combiner(); 
	Set<Characteristics> characteristics(); 
}

T : 수집될 스트림 항목의 제네릭 형식
A : 누적자, 즉 수집 과정에서 중간 결과를 누적하는 객체의 형식
R : 수집 연산 결과 객체의 형식 [ 대다수가 컬렌션 ]

supplier : 새로운 결과 컨테이너 만들기

public Supplier<List<T>> supplier() {
 	return () -> new ArrayList<T>;
}

accumlator : 결과 컨테이너에 요소 추가하기

리듀싱 연산을 수행하는 함수를 반환한다. 각 요소를 처리하는 계산 로직. 각 요소가 올 때마다 중간 결과를 생성하는 로직

public BiConsumer(List<T>, T> accumulator() {
	return (list, time) -> list.add(item);
}

finisher : 최종 변환값을 결과 컨테이너로 적용

스트림 탐색을 끝내고 누적자 객체를 최종 결과로 반환하면서 누적 과정을 끝낼 때 호출할 함수를 반환해야한다.

public Function<List<T>, List<T>> finisher() {
	return Function.identity();
}

combiner : 두 결과 컨테이너 병합

스트림의 서로 다른 서브파트를 병렬로 처리할 때 누적자가 이 결과를 어떻게 처리할 지 정의한다. 즉, combiner의 역할을 identity[초기값]와 accumulator[중간 로직]를 가지고 여러스레드에서 나눠 계산할 결과를 합치는 역할

public BinaryOperator<List<T>> combiner() {
	return (list1, list2) -> {
    	list1.addAll(list2);
        return list1;
    }
}

charateristics

컬렉터의 연산을 정의하는 Charateristices 형식의 불변 집합을 반환한다.

public Set<Characteristics> charateristics() {
	return Collections.unmodifiableSet(EnumSet.of(
    	IDENTITY_FINISH, CONCURRENT));
}

컬렉터 성능 비교

GGOMJAE_GITHUB

Collect vs Reduce

Collectors의 정적 팩토리 메소드

GoF 디자인 패턴 중 팩토리 패턴에서 유래한 이 단어는 객체를 생성하는 역할을 분리하겠다는 목적이 있다. "생성자 대신 정적 팩토리 메서드를 고려하라"

• 이름을 가질 수 있다.
• 호출될 때마다 인스턴스를 새로 생성하지는 않아도 된다.
• 반환 타입의 하위타입 객체를 반환할 수 있는 능력이 있다.
• 입력 매개변수에 따라 매번 다른 클래스의 객체를 반환할 수 있다.
• 정적 팩터리 메서드를 작성하는 시점에는 반환할 객체의 클래스가 존재하지 않아도 된다.

정적 팩토리 메소드로

public class Person{
    private int age;
    private Person(int age){
        this.age = age;
    }
    
    public static Person ofAge(int age){
        return new Person(age);
    }
}