[JAVA] 람다식과 Stream API(filter, map, limit, sorted, peek 등)

공부하다가 람다식이랑 스트림 나와서 정리할겸 적어본다

람다식이란?

JAVA 8부터 추가된 표현 방식 중 하나로 함수형 표현방식이다. 메소드를 하나의 간결한 식으로 표현한 것이다.

메소드를 람다식으로 표현하면 메소드의 이름과 반환값이 없어지므로 '익명 함수'라고도 한다. 

 

기존 자바 문법

new Thread(new Runnable() {
   @Override
   public void run() { 
      System.out.println("This is not lambda"); 
   }
})

람다식 문법

new Thread(()->{
      System.out.println("This is lambda");
}

이러한 람다 표현식은 메소드의 매개변수로 전달될 수도 있으며, 메소드의 결괏값으로 반환될 수도 있다. 

따라서 함수형 프로그래밍인 람다 표현식을 사용하면 코드가 간결해지고 가독성이 좋아진다. 

 

 

람다 표현식 작성

자바에서는 화살표(->) 기호를 사용하여 람다 표현식을 작성한다. 

(매개변수 목록) -> { 함수 몸체 }

 

함수형 인터페이스(functional interface)

람다 표현식을 사용할 때는 람다 표현식을 저장하기 위한 참조 변수의 타입을 결정해야만 한다.

참조변수타입 참조변수이름 = 람다 표현식

위의 문법처럼 람다 표현식을 하나의 변수에 대입할 때 사용하는 참조 변수의 타입을 함수형 인터페이스라고 한다.

 

함수형 인터페이스는 추상 클래스와는 달리 단 하나의 추상 메소드만을 가져야 한다.

또한 @FunctionalInterface 어노테이션을 사용하여 함수형 인터페이스임을 명시할 수 있다. (컴파일러가 해당 인터페이스를 함수형 인터페이스로 인식)

자바 컴파일러는 이렇게 명시된 함수형 인터페이스에 두 개 이상의 메소드가 선언되면 오류를 발생시킨다.

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Stream API

JAVA의 Stream은 컬렉션(collection)의 요소를 하나씩 참조하여 함수형 인터페이스(람다식)으로 처리할 수 있도록 해주는 일종의 반복자이다. 

자바에서 쓰이는 입출력 스트림과는 관련 없다
(inputStream은 java.io 패키지 / Stream은 java.util 패키지)

 

스트림 API의 동작 흐름

01. 스트림 생성

02. 중개 연산(스트림의 변환)

03. 최종 연산(스트림의 사용)

출처 : http://tcpschool.com/java/java_stream_creation

 

이 포스트에서는 주로 사용하는 것은 중개 연산에 대해서만 소개하겠다

스트림의 중개 연산(intermediate operation)

스트림 API에 의해 생성된 초기 스트림은 중개 연산을 통해 또 다른 스트림으로 변환된다(연속 사용 가능)

스트림의 중개 연산은 filter-map 기반의 API를 사용한다.

 

대표적인 중개 연산과 메소드

1. 스트림 필터링 : filter(), distinct()

- filter :  해당 스트림에서 주어진 조건에 맞는 요소만으로 구성된 새로운 스트림을 반환

IntStream stream = IntStream.of(7, 5, 5, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 6);
// 스트림에서 홀수만을 골라냄
stream.filter(n -> n % 2 != 0).forEach(e -> System.out.print(e + " "));

 

- distinct : 해당 스트림에서 중복된 요소가 제거된 새로운 스트림을 반환. (내부적으로 Object 클래스의 equals() 메소드를 사용하여 요소의 중복을 비교한다)

// 스트림에서 중복된 요소를 제거함.
stream.distinct().forEach(e -> System.out.print(e + " "));

 

2. 스트림 변환 : map(), flatMap()

- map : 해당 스트림의 요소들을 주어진 함수에 인수로 전달하여, 그 반환값들로 이루어진 새로운 스트림을 반환

- flatMap(스트림 요소가 배열일 때) : 각 배열의 각 요소의 반환값을 하나로 합친 새로운 스트림을 반환

 

3. 스트림 제한 : limit(), skip()

- limit : 해당 스트림의 첫 번째 요소부터 전달된 개수만큼의 요소만으로 이루어진 새로운 스트림을 반환

- skip : 해당 스트림의 첫 번째 요소부터 전달된 개수만큼의 요소를 제외한 나머지 요소만으로 이루어진 새로운 스트림을 반환

 

4. 스트림 정렬 : sorted()

- sorted : 해당 스트림을 주어진 비교자(comparator)를 이용하여 정렬.(default : 알파벳 순)

 

5. 스트림 연산 결과 확인 : peek()

- peak : 결과 스트림으로부터 요소를 소모하여 추가로 명시된 동작을 수행. 주로 디버깅용