Stream API

• 데이터의 흐름. 배열 또는 컬렉션에 함수 여러개를 조합해서 원하는 결과를 얻게해줌
• 저장된 데이터를 다양한 방식으로 처리하기 위한 기능 제공
• 자바 8부터 추가된 기능 이전에는 for, forEach문만 사용
  • 가독성이 떨어지는 for, forEach문의 단점 보완

특징

• 일회용
• 요청시에만 요소를 계산
• 원본 데이터 변경 없이 결과를 새로운 스트림에 저장
• 하나의 작업을 두개 이상으로 나눠서 동시 진행하는 '병렬처리' 가능
  • 많은 요소들을 빠르게 처리 할 수 있음

Collection과의 차이

Stream: 내부반복

• 병렬처리 및 최적화된 순서로 처리 가능
• 필요 데이터만 메모리에 로드해서 사용

Collection: 외부반복

• 컬렉션의 항목을 한개씩 가져와서 처리하므로 최적화 안됨
• 모든 데이터를 메모리에서 로드해서 처리

Stream의 흐름

생성

배열스트림

Arrays.stream(배열);

String[] example = new String[]{1,2,3,4,5};
Stream<String> stream = Arrays.stream(example);

컬렉션스트림

List<String> 스트림명 = List.of("값","값","값"..);

List<String> names = List.of("김유신","강감찬","이순신","유관순","홍길동");
// 스트림 생성
Stream<String> stream = names.stream();

빈 스트림(empty stream)

Stream<Object> stream = Stream.empty();

• null 대신 사용 가능

중간연산(변환)

• 초기 스트림을 다른 스트림으로 변환
• 두번 이상 사용가능하며 생략 가능
• 필터링, 매핑으로 자료 분류

필터링

filter(Predicate)

IntStream example = IntStream.of(7, 5, 5, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 6);
examle.filter(num->num <= 5) // 5,5,2,1,2,3,5,4

• 조건식에 true인 값만 반환한 새 스트림 반환

distinct()

String[] sample = {"서울","경기","인천","서울","부산","인천","울산"};
sample.distict(); // 서울, 경기, 인천, 부산, 울산

• 중복 제거한 새 스트림 반환

변환

map(Function)

IntStream numbers = IntStream.of(1,3,5,7,9);
numbers.map(num -> num*2);	// 2,6,10,14,18

• 스트림의 요소를 주어진 함수에 전달하여, 그 반환값으로 이루어진 새로운 스트림 반환

flatMap(Function)

// 배열생성
String names = {"김좌진", "이순신", "안중근", "김유신", "유관순"};
// 스트림생성
Arrays.stream(names)
// 스트림 변환
      .flatMap(text->Stream.of(text.split(" "))) // 김좌진, 이순신, 안중근, 김유신, 유관순

• 스트림 요소가 배열일 때, 각 배열의 각 요소의 반환값을 하나로 합친 새로운 스트림 반환

제한

limit()

IntStream num1 = IntStream.range(0, 10); // 0~9
num.limit(5); // 0,1,2,3,4

• 첫번째 요소부터 시작하여 지정된 갯수만큼으로 이루어진 새로운 스트림 반환

skip()

IntStream num2 = IntStream.range(0, 10); // 0~9
num.skip(4); // 4,5,6,7,8,9

• 첫번째 요소부터 시작하여 지정된 갯수만큼을 제외한 나머지 요소로 이루어진 스트림 반환

정렬

sorted()

Stream<String> hangeul = Stream.of("마","다","라","가","나");
// 오름차순
hangeul.sorted(); // 가,나,다,라,마
// 내림차순
hangeul.sorted(Comparator.reverseOrder()); // 마,라,다,나,가

• 주어진 비교자에 맞춰 정렬
  • default는 사전편찬순

최종연산(사용)

• 스트림의 각 요소를 소모하거나 결과 표시
• 최종연산 완료 시 사용 불가

출력

forEach()

Stream<String> textArray = Stream.of("Hello","Hi","java","stream");
textArray.forEach(System.out::prinln);

• 스트림의 요소를 출력할 때 주로 사용

소모

reduce()

Stream<String> countNumber = Stream.of("하나,"둘","셋,"넷");
String countNumber = countNumber.reduce("숫자세보기! ",(s1,s2)->s1+" 다음 "+s2);
// 숫자세보기! 하나 다음 둘 다음 셋 다음 넷

• 첫번째와 두번째 요소로 연산 수행 후, 그 값과 세번째 요소로 연산 수행
• 모든 요소를 소모하여 연산 소모 후 결과 반환

검색

findFirst()

IntStream example = IntStream.of(4, 2, 7, 3, 5, 1, 6);
OptionalInt result1 = stream1.findFirst(); // 4

• 스트림의 첫번째 값 반환

findAny()

IntStream example = IntStream.of(4, 2, 7, 3, 5, 1, 6);
OptionalInt result1 = stream1.findFirst(); // 4

• 스트림의 첫번째 값 반환
• 병렬일 경우 findAny()를 사용해야 정확한 연산결과 반환 가능

검사

anyMatch()

IntStream numbers = IntStream.of(30, 90, 70, 10);
numbers.anyMatch(n-> n >= 70); //true

• 스트림의 일부요소가 특정 조건 만족 시 true 반환

allMatch()

IntStream numbers = IntStream.of(30, 90, 70, 10);
numbers.allMatch(n-> n >= 10); // true
numbers.allMatch(n-> n >= 70); // false

• 스트림의 모든요소가 특정 조건 만족 시 true 반환

noneMatch()

IntStream numbers = IntStream.of(30, 90, 70, 10);
numbers.noneMatch(n-> n >= 70); // false
numbers.noneMatch(n-> n >= 95); // true

• 스트림의 모든 요소가 특정 조건을 만족하지 않을 시 true 반환

통계

count()

IntStream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).count()); // 7

• 총 갯수를 long타입으로 반환

min()

IntStream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).min().getAsInt()) // 1

• 요소 중 가장 작은 값 반환
• getAsInt()를 하지 않으면 OptionalInt[값] 형태로 반환됨

max()

IntStream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).max().getAsInt()) // 8

• 요소 중 가장 큰 값 반환
• getAsInt()를 하지 않으면 OptionalInt[값] 형태로 반환됨

연산

sum()

IntStream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).sum() // 33

• 요소의 합계 반환

average()

IntStream.of(2,4,6,8,10).average().getAsDouble() // 6.0

• 요소의 평균 반환
• getAsInt()를 하지 않으면 OptionalDouble[값] 형태로 반환됨

수집

collect()

List<Integer> numberList = Stream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).collect(Collectors.toList());
// [4,2,7,6,8,1,5]
Set<Integer> numberSet = Stream.of(4, 2, 7, 6, 8, 1, 5).collect(Collectors.toSet());
// [1,2,4,5,6,7,8]

• 스트림의 각 요소를 List, Set등의 형태로 반환

Optional

• 객체를 포장해주는 래퍼클래스. 모든 타입의 참조변수 저장 가능
• 간단하게 NullPointerException 처리 가능

생성

empty()

• 아무값도 갖지 않는 Optional 객체 반환

of()

• null이 아닌 명시된 값을 갖는 Optional 객체 반환
  • null 저장 시 NullPointerException 발생

Optional<String> opt1 = Optional.of("가나다");
// 가나다

ofNullable()

• 값을 갖는 Optional객체 혹은 Null일 경우 비어있는 Optional 객체 반환

Optional<String> opt = Optional.ofNullable("Hello,world");
// Hello,world

검사

isPresent()

• 객체에 저장된 값 존재 시 true반환

Optional<String> opt = Optional.ofNullable("테스트");
opt.isPresent() // true

조회

get()

• Optional 객체에 저장된 값 반환
  • 객체가 비어있을 경우 NoSuchElementException 발생

Optional<String> opt1 = Optional.of("가나다");
opt1.get() // 가나다

orElse()

• 객체에 저장된 값 반환. 값이 없으면 인수로 전달된 값 반환

Optional<String> opt = Optional.empty();
opt.orElse("비어있습니다");
// 비어있습니다

orElseThrow()

• 객체에 저장된 값 반환. 값이 없으면 인수로 전달된 예외 발생
  • if-else로 error를 발생시키지 않아도 됨

String name = null;  
Optional.ofNullable(name).orElseThrow(IllegalArgumentException::new);