h3yon's Blog
Posts Tags Categories
h3yon's Blog

Contents

모던 자바 인 액션 1~6장 스트림

h3yon included in java
   1037 words   5 minutes 

모던 자바 인 액션 1~6장 스트림

아는 내용은 정리 생략해서
자세한 내용을 원하시는 분은 다른 포스팅 보기를 추천 드립니다!

1장 자바 8, 9, 10, 11?

자바 8에서는 메서드를 값으로 취급할 수 있도록 했다. 이 기능은 스트림 같은 다른 기능의 토대를 제공했다.

  • 외부 반복?
    기존 컬렉션 API에서 for-each로 반복 과정 직접 처리
  • 내부 반복?
    스트림 API 사용함으로써 API 내부에서 모든 데이터가 처리된다.

자바 8에서는 Optional도 제공한다.

2장 동작 파라미터화 코드 전달하기

동작 파라미터?
아직은 어떻게 실행할 것인지 결정하지 않은 코드

동작 파라미터화를 사용해서 원하는 사과를 필터링한다고 가정한다.

  1. for 문으로 색 파라미터화하면서 원하는 사과 찾기

    1
2
3
4
5
6
7
8
9

    public static List<Apple> filterApplesByColor(List<Apple> inventory, Color color) { 
List<Apple> result = new ArrayList<>(); 
for (Apple apple : inventory) { 
    if (apple.getColor() == color) { 
    result.add(apple); 
    } 
} 
return result; 
}

  2. Predicate를 사용해서 각 필터링을 다르게 하는 방법 https://user-images.githubusercontent.com/46602874/165311593-191097b0-9c2f-4300-9fcb-5bd12676b0b9.png

  3. 익명 클래스 또는 람다식 사용

    1
2
3

    List<Apple> result = filterApples(inventory, 
    (Apple apple) -> RED.equals(apple.getColor())
);

3장 람다 표현식

함수형 인터페이스 = 정확히 하나의 추상 메서드를 지정하는 인터페이스 ex) Comparator, Runnable etc

람다 표현식으로 추상메서드 구현을 직접 전달할 수 있다.

람다 활용: 실행 어라운드 패턴

실행 어라운드 패턴: 설정-작업-형식의 코드. 예시는 아래와 같다.

1
2
3
4
5

public String processFile() throws IOException { 
    try (BufferedReader br = new BufferReader(new FileReader("data.txt"))) { 
        return br.readline();
    } 
}

https://user-images.githubusercontent.com/46602874/165314253-adac2d91-09b2-4962-8965-79ae6052f559.png

함수형 인터페이스 사용

  • 함수 디스크립터: 함수형 인터페이스의 추상 메서드 시그니처
  1. Predicate 인터페이스
    test 추상 메서드를 정의한다. boolean을 반환한다.
  2. Consumer 인터페이스 accept 추상 메서드를 정의한다. 객체를 받아 어떤 동작을 수행하고 싶을 때 사용할 수 있다.
  3. Function 인터페이스 apply 추상 메서드를 정의한다. 입력을 받아 출력으로 매핑하는 람다를 정의할 때 활용 가능하다.

메서드 참조

메서드 참조를 활용해 정렬할 경우,
1번 코드를 3번 코드로 사용할 수 있다.

1
2
3
4
5
6

//1번
inventory.sort((Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));
//2번
inventory.sort(comparing(apple -> apple.getWeight());
//3번
inventory.sort(comparing(Apple::getWeight));

4장 스트림 소개

왼쪽 자바7, 오른쪽 자바8을 봐보자. image

이걸 보고 스트림이 중요함을 한번 더 깨달을 수 있었다! 스트림에는 2가지 중요 특징이 있다.

  1. 파이프라이닝 스트림 연산끼리 연결해서 스트림 자신을 반환한다. 그 덕분에 laziness, short circuiting 같은 최적화도 얻을 수 있다.
  2. 내부 반복 반복자로 반복하는 컬렉션과 달리 스트림은 내부 반복을 지원한다.

5장 스트림 활용

  1. 필터링
  2. 고유 요소(distinct)
  3. 슬라이싱 takeWhile, dropWhile(java9) -> 반복 작업 중단 가능
  4. limit, skip
  5. 각 요소에 함수 적용 (map)
  6. 스트림 안에 map하면서 배열 생길 경우 -> flatMap
  7. 일치하는지 검사(anyMatch(), allMatch(), noneMatch())
  8. 요소 검색(findAny(), findFirst())
  9. reducing 함수형 프로그래밍에서는 fold라 부른다. 초기값을 정해서 연산할 수 있다. 초기값 없으면 Optional! 최대값 찾을 때 사용도 가능하다. ex) …stream().reduce(Integer::max);
  10. rangeClosed(1, 100)
    range 메서드는 시작값과 종료값이 결과에 포함되지 않지만, rangeClosed는 결과에 포함된다.

배열로 스트림 만들기

1
2

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
int sum = Arrays.stream(numbers).sum();

이렇게 Array에 대해 스트림을 만들 수 있다.

무한 스트림 만들기

1
2
3

Stream.iterate(0, n -> n + 2)
   .limit(10)
   .forEach(System.out::println);

iterate 메서드는 새로운 값을 끊임없이 생산할 수 있다.
이걸 unbound 스트림, 무한 스트림 이라고 한다.

또 filter는 언제 작업을 중단해야 하는지 알 수 없다.
takeWhile 메서드를 사용하면 중단 가능하다.

generate 메서드

1
2
3

Stream.generate(Math::random)
  .limit(5)
  .forEach(System.out::println);

generate는 생산된 각 값을 연속적으로 계산하는 게 아니라, Supplier를 인수로 받아서 새로운 값을 생산한다.

6장 스트림으로 데이터 수집

마지막 연산을 살펴보자.

  1. counting 메서드 ex) people.stream().count()

  2. 최대값과 최소값 검색

    1
2

    Comparator<Person> ageComparator = Comparator.comparingInt(Personn::getAge); 
Optional<Person> olderPerson = people.stream().collect(maxBy(ageComparator));

  3. 요약 연산

    1

    int totalAge = people.stream().collect(summingInt(Person::getAge));

    summarizingInt,summingInt 를 사용해 합계 외에도 다양한 연산도 요약 기능으로 제공된다.

  4. 문자열 연결

    1

    String peopleNames = people.stream().map(Person::getAge).collect(joining(","));

  5. 리듀싱 요약 연산

    1
2

    int totalAge = people.stream().collect(reducing(0, Person::getAge, (i, j) -> i + j);
int totalAge = people.stream().collect(reducing(0, Person::getAge, Integer::sum));

  6. 그룹핑된 요소 조작

    1
2

    Map<Person, Job, List<Person>> peopleByJob = people.stream().collect(groupingBy(Person::getJob)); 
//peopleByJob : {DESIGNER=[sally, daimon], DEVELOPER = [ten, med], OTHERS=[hwasa, lisa, jason, laim]}

    직업에 따라 그룹핑할 수 있다.
    age가 30 이상인 사람만 필터링하고 싶을 때 그냥 filter(조건)을 사용하면 해당하지 않는 Job은 아예 보이지 않는다.

    1
2
3
4

    Map<Person, Job, List<Person>> peopleByJob = 
    people.stream()
        .collect(groupingBy(Person::getJob), filtering(dish -> getCalrories() > 500, toList())); 
//peopleByJob : {DESIGNER=[sally, daimon], DEVELOPER = [ten, med], OTHERS=[]}

    그럼 조건에 맞지 않는 사람들도 잘 필터링 되었고, OTHERS도 잘 보이는 걸 알 수 있다.

    1
2
3
4
5
6
7
8
9

    Map<Person, Map<Salary, Job>, List<Person>> peopleByJob = 
    people.stream()
        .collect(groupingBy(Person::getJob), 
        groupingBy(person -> { 
            if (person.getSalary() <= 2500) return Salary.A; 
            else if (person.getSalary() <= 5000) return Salary.B; 
            else return Salary.C; })
        ); 
//{DESIGNER={A=[sally], B=[daimon]}, DEVELOPER={A=[ten], B=[med]}, OTHERS={...}}

  7. 서브 그룹으로 데이터 수집

    1
2
3
4
5
6
7

    Map<Person.Job, Long> jobCount = people.stream().collect(groupingBy(Person::getJob, counting()));
//{DESIGNER=2, DEVELOPER=2, OTHERS=4}

Map<Person.Job, Optional<Person>> mostSalaryByJob = 
    people.stream()
        .collect(groupingBy(Person::getJob, maxBy(CompaingInt(Person::getSalaries))));
//{FISH=Optional[sally], OTHERS=Optional[ten], MEAT=Optional[hwasa]}

    groupingBy로 max, counting도 사용할 수 있다.

  8. 분할 참 또는 거짓을 갖는 두 개의 그룹으로 분류할 수 있다.

    1
2
3

    Map<Boolean, List<Dish>> partitionedMenu = menu.stream().collect(partitioningBy(Dish::isVegetarian)); 
// {false=[pork, beef, chicken, prawns, salmon], 
// true=[french fires, rice, season fruit, pizza]}

    스트림 리스트를 유지한다는 장점이 있다.

    collectingAndThen을 사용함으로써 칼로리가 가장 높은 요리도 뽑을 수 있다.

    1
2
3
4
5
6

    Map<Boolean, Dish> mostCaloricPartitionedByVegetarian =
    menu.stream
        .collect(partitioningBy(Dish::isVegeterian, 
            collectingAndThen(maxBy(comparingInt(Dish::getCalories)), Optional::get))
        );
// {false=pork, true=pizza}

  9. 소수와 비소수로 분할하기

    1
2
3
4

    public boolean isPrime(int candidate){
    return IntStream.range(2, candidate)
        .noneMatch(i -> candidate % i == 0);
}

6.5 Collector 인터페이스

1
2
3
4
5
6
7

public interface Collector<T, A, R> {
  Supplier<A> supplier();
  BiConsumer<A, T> accumulator();
  Function<A, R> finisher();
  BinaryOperator<A> combiner();
  Set<Characteristics> characteristics();
}
  1. Supplier: 반환 
    1
2
3

    public Supplier<List<T>> supplier() { 
    return ArrayList::new; 
}
  2. accumulator: 결과 컨테이너에 요소 추가 
    1
2
3

    public BiConsumer<List<T>, T> accumulator() { 
    return List::add; 
}
  3. finisher: 최종 변환값을 결과 컨테이너로 적용 이미 최종결과일 때 변환 과정 없이 항등 함수를 반환한다. 
    1
2
3

    public Function<List<T>, List<T>> finisher() {
    return Function.identity();
}
  4. combiner 메서드: 두 결과 컨테이너 병합 
    1
2
3
4
5
6

    public BinaryOperator<List<T>> combiner() {
 return (list1, list2) -> {
     liat.addAll(list2);
     return list1;
     }
 }
  5. characteristics 메서드 컬렉터의 연산을 정의하는 Characteristics 형식의 불변 집합 반환
    항목으로는 UNORDERED, CONCURRENT, IDENTITY_FINISH가 있다. 
    1
2
3
4
5

     public Set<Characteristics> characteristics() { 
     return Collections.unmodifiableSet(
         EnumSet.of(IDENTITY_FINISH, CONCURRENT)
     ); 
 }
  6. 소수로만 나누기 대상의 제곱보다 큰 소수를 찾으면 검사를 중단하기 위해 takeWhile을 사용할 수 있다. 자바9에 나타난 takeWhile이기 때문에 자바 8에서는 직접 구현해야 한다. 
    1
2
3
4
5
6

    public boolean isPrime(List<Integer> primes, int candidate) { 
    int candidateRoot = (int) Math.sqrt((double)candidate); 
    return primes.stream() 
     .takeWhile(i -> i <= candidateRoot)
     .noneMatch(i -> candidate % i == 0); 
 }

6.6 커스텀 컬렉터를 구현해서 성능 개선하기는 다음에 하기

참고로 Stream에서 boxed는 IntStream을 사용한다고 가정할 때 Stream<Integer>로 바꿔준다.

Updated on 2022-04-26
Read Markdown
 java
Back | Home