스트림(Stream)의 특징

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스트림(Stream)의 특징

sanook 2021. 8. 15. 23:55

스트림이란 ?

순차 및 병렬 애그리게이트 연산을 지원하는 데이터 소스에서 추출된 일련의 요소

어떻게 동작을 구현할 것인지 지정하지 않고 선언적으로 컬렉션 데이터를 처리 가능한 기능

만약 카페에서 카페인이 없는 메뉴의 이름들을 알고 싶다면 어떻게 해야 할까?

List<String> caffeineFreeDrinkNameList = new ArrayList<>();
Iterator<Drink> iterator = Drink.menu.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
	Drink drink = iterator.next();
	if(drink.hasCaffeine() != true) caffeineFreeDrinkNameList.add(drink.getName());
}

스트림으로 구현한다면 이렇게 바꿀 수 있다

List<String> caffeineFreeDrinkNameList = Drink.menu.stream()
		                                                .filter(d -> d.hasCaffeine() != true)
		                                                .map(Drink::getName)
		                                                .collect(toList());

생산자(Producer)와 소비자(Consumer)의 관계를 형성하여 사용자가 요청하는 값만 스트림에서 추출

특징

파이프라이닝
- 터미널 작업이 아닌 중간 작업은 스트림을 반환하여 스트림 연산 끼리 연결하여 데이터 처리 파이프라인을 구성할 수 있다
- 루프 퓨전 : 서로 다른 스트림 연산이 한 과정으로 병합됨
- 중간 작업
  - 초기 스트림 요소를 포함하는 다른 스트림으로 반환한다
  - 게으름(laziness) : 터미널 작업이 시작될 때 까지 실제로 동작하지 않는다
  - 쇼트서킷(short-circuiting) : 전체 스트림을 처리 하지 않아도 원하는 요소를 찾았으면 즉시 결과를 반환할 수 있는 기법
  - 예시 : filter()
- 터미널 작업
  - 스트림 파이프라인에서 결과를 도출하는 연산
  - 터미널 작업을 수행한 후에는 스트림 파이프라인이 사용된 것으로 간주되어 더 이상 사용할 수 없다
  - 스트림은 한 번만 동작해야 함으로 동일한 데이터 소스를 다시 사용해야 하는 경우 데이터 소스로 돌아가 새 스트림을 가져와야 한다
  - 예시 : collect()
내부 반복
- 반복을 알아서 처리하고 결과 스트림 값을 어딘가에 저장해주는 것
- 외부 반복의 경우 병렬성을 스스로 관리 해야 하지만 병렬성 구현을 자동으로 선택 및 최적화된 다양한 순서 처리가 가능하며 스레드와 락을 걱정할 필요가 덜어진다
비간섭
- 스트림을 사용하면 ArrayList와 같이 스레드에 안전하지 않은 컬렉션 비롯한 다양한 데이터 소스에서 병렬로 어그리게이트 작업을 실행할 수 있다
- iterator()과 spliterator()를 제외하고 스트림의 실행은 터미널 작업과 생애주기가 같음으로 터미널 작업이 시작되기 전에 소스를 수정할 수 있으며 이러한 수정 사항이 적용된 요소에 반영되고 스트림 파이프라인을 실행하는 동안 데이터 소스가 전혀 수정되지 않도록 한다
상태없음
- 내부 상태를 갖는 연산
  - 스트림의 내부 상태의 크기는 한정 되어 있는데 최대값을 구하거나(max()), 중복을 제거하려면(distinct()) 과거 이력을 알고 있어야 함으로 이전 요소가 버퍼에 추가 되어 있어야 한다
- 상태가 없는 연산
  - 연산의 파라미터인 람다나 메소드 참조가 내부적인 가변 상태를 가지지 않는다면 map(), filter()와 같이 입력 스트림에서 각 요소를 받아 내부적 상태 고려 없이 0 또는 출력 스트림을 반환하는 연산을 의미함
  - 내부적인 가변 상태를 람다나 메소드 참조가 가지고 있다면 병렬로 수행할 경우 스레드 스케줄링 차이로 인해 동일한 입력에 대한 결과가 실행마다 다를 수 있지만 상태를 비 저장한다면 결과가 항상 동일하다

참고 자료 :

라울-게이브리얼 우르마, 마리오 푸스코, 앨런 마이크로프트 저/우정은 역, 모던 자바 인 액션 (한빛미디어) 4장, 5장

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/Stream.html

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/package-summary.html