JAVA - Stream

⭐️ 스트림의 특징

• 데이터 저장 없이 처리: 원본 데이터를 변경하지 않습니다.
• 재사용 불가: 스트림 사용 후 가비지 컬렉션(GC) 대상이 됩니다.
• 단일 처리: 데이터를 한 번에 하나씩 처리합니다.
• 병렬 처리 지원: 여러 스레드를 활용한 병렬 처리가 가능합니다.

💡 스트림 vs 일반 메서드

• stream.map: 스트림의 중간 연산으로 스트림을 반환하며 지연되어 수행됩니다.
• 컬렉션의 메서드: 예를 들어 replaceAll은 컬렉션을 반환하고 즉시 수행됩니다.

java
1List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
2
3// 스트림의 map
4list.stream()
5    .map(String::toUpperCase)
6    .forEach(System.out::println);
7
8// 컬렉션의 replaceAll
9list.replaceAll(String::toUpperCase);
10System.out.println(list);

1️⃣ 스트림 생성 방법

1. 컬렉션에서 생성

   java
   1List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
   2Stream<String> stream = list.stream();
   3stream.forEach(System.out::println);

2. 배열에서 생성

   java
   1int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
   2IntStream intStream = Arrays.stream(arr);
   3intStream.forEach(System.out::println);

3. 빌더 사용

   java
   1Stream<String> builderStream = Stream.<String>builder()
   2    .add("Apple")
   3    .add("Banana")
   4    .add("Melon")
   5    .build();
   6builderStream.forEach(System.out::println);

4. generate() 메소드

   java
   1Stream<String> generateStream = Stream.generate(() -> "Hello")
   2    .limit(5);
   3generateStream.forEach(System.out::println);

5. iterate() 메소드

   java
   1Stream<Integer> iterateStream = Stream.iterate(100, n -> n + 10)
   2    .limit(5);
   3iterateStream.forEach(System.out::println);

6. empty() 메소드

   java
   1Stream<String> emptyStream = Stream.empty();
   2System.out.println(emptyStream.count()); // 0

7. 기본 타입 스트림

   java
   1IntStream intStream = IntStream.range(1, 10);
   2intStream.forEach(System.out::println);

2️⃣ 스트림 연산

1. filter

   java
   1List<String> names = Arrays.asList("Jun", "James", "Chris", "Uni");
   2names.stream()
   3    .filter(name -> name.startsWith("J"))
   4    .forEach(System.out::println); // Jun, James

2. map

   java
   1List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "melon", "grape");
   2fruits.stream()
   3    .map(String::toUpperCase)
   4    .forEach(System.out::println); // APPLE, BANANA, MELON, GRAPE

3. sorted

   java
   1List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 1, 4, 2);
   2numbers.stream()
   3    .sorted()
   4    .forEach(System.out::println); // 1, 2, 3, 4, 5

4. 집계 연산 (count, sum, average, min, max)

   java
   1int[] scores = {80, 90, 100, 70, 85};
   2IntSummaryStatistics stats = Arrays.stream(scores).summaryStatistics();
   3System.out.println("개수: " + stats.getCount());
   4System.out.println("합계: " + stats.getSum());
   5System.out.println("평균: " + stats.getAverage());
   6System.out.println("최대: " + stats.getMax());
   7System.out.println("최소: " + stats.getMin());

5. 매칭 연산 (anyMatch, allMatch, noneMatch)

   java
   1List<String> colors = Arrays.asList("red", "blue", "green", "yellow");
   2boolean result1 = colors.stream().anyMatch(color -> color.equals("red")); // true
   3boolean result2 = colors.stream().allMatch(color -> color.length() == 4); // false
   4boolean result3 = colors.stream().noneMatch(color -> color.startsWith("p")); // true
   5System.out.println(result1); // true
   6System.out.println(result2); // false
   7System.out.println(result3); // true

6. reduce

   java
   1List<String> animals = Arrays.asList("dog", "cat", "bird", "fish");
   2String result4 = animals.stream()
   3    .reduce("", (a, b) -> a + b);
   4System.out.println(result4); // dogcatbirdfish

7. collect

   java
   1List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "melon", "grape");
   2List<String> result5 = fruits.stream()
   3    .filter(fruit -> fruit.length() == 5)
   4    .collect(Collectors.toList());
   5result5.forEach(System.out::println); // apple, grape

⭐️ 병렬 처리 (Parallel Processing)

java
1import java.util.Arrays;
2
3public class ParallelStreamExample {
4    public static void main(String[] args) {
5        int[] numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
6
7        long start = System.currentTimeMillis();
8
9        long count = Arrays.stream(numbers)
10                .parallel()
11                .filter(n -> n % 2 == 0)
12                .count();
13
14        long end = System.currentTimeMillis();
15        System.out.println("짝수의 개수: " + count);
16        System.out.println("걸린 시간(ms): " + (end - start));
17    }
18}

장점

• 성능 향상: 멀티 코어 CPU를 활용하여 처리 속도를 높입니다.
• 효율적 자원 사용: 여러 작업을 동시에 처리하여 자원 활용도를 높입니다.

단점

• 동기화 문제: 스레드 간 데이터 공유 시 동기화가 필요합니다.
• 오버헤드: 병렬 처리로 인한 스레드 관리 비용이 발생할 수 있습니다.
• 처리 순서: 순서가 중요한 작업에는 적합하지 않을 수 있습니다.

정리