Search
Duplicate
📒

[Java Study] 11-x. 스트림

상태
미진행
수업
Java Study
주제
Stream
4 more properties
참조

핵심

NOTE
스트림이란 무엇인가?
컬렉션과 스트림
내부 반복과 외부 반복
중간 연산과 최종 연산

스트림이란 무엇인가?

NOTE
스트림 ⇒ 데이터 처리 연산을 지원하도록 소스에서 추출된 연속된 요소로 정의할 수 있다!
DB SQL로 처리하는게 좋을까, Stream으로 처리하는게 좋을까..
연속된 요소
스트림은 특정 요소 형식으로 이루어진 연속된 값 집합의 인터페이스
소스
스트림은 컬렉션, 배열, I/O 자원 등의 데이터 제공 소스로부터 데이터 소비한다.
데이터 처리 연산
함수형 프로그래밍 언어에서 일반적으로 지원하는 연산과 데이터베이스와 비슷한 연산을 지원, 순차-병렬 실행가능

스트림 등장배경

NOTE
효율적인 데이터 처리, 함수형 프로그래밍 지원, 멀티코어 활용을 위해 도입되었다!
SQL 질의 언어에서는 기대하는 필터링을 어떻게 구현해야 할지 명시할 필요가 없으며, 자동으로 제공한다.
컬렉션으로도 이와 비슷한 기능(필터링 자동제공)을 만들거나, 멀티코어 아키텍쳐에서 컬렉션을 병렬처리를 통해 성능을 높이는 방법을 제공할 수 없는가?

스트림 특징

NOTE
import static java.util.Stream.Collectors.toList; List<String> threeHighCaloricDishNames = menu.stream() // menu(요리 리스트)에서 stream() 메서드를 호출해서 스트림을 얻었다. .filter(dish -> dish.getCalories() > 300) // 고칼로리 요리를 필터링 .map(Dish::getName) // 요리명 추출 .limit(3) // 선착순 3개만 선택 .collect(toList()); // 결과를 리스트로 저장
Java
복사
예시 스트림 코드
파이프 라이닝
대부분의 스트림 연산은 연산끼리 연결해서 거대한 파이프라이닝을 구성할 수 있도록, 스트림 자신을 반환한다.
덕분에 laziness(게으른 연산), short-circuiting(이미 결정난 값에 불필요한 연산 하지 않음) 같은 최적화를 얻을 수 있다.
내부 반복
반복자를 이용해서 명시적으로 반복하는 컬렉션과 달리 내부 반복을 지원한다!
위의 특징을 통해 아래의 장점들을 얻을 수 있다!
선언형(코드 가독성)
스트림을 이용하면 선언형(데이터를 처리하는 임시 구현 코드 대신 질의로 표현)으로 컬렉션 데이터를 처리할 수 있다.
조립할 수 있음(코드 유연성 증가)
filter, sorted, map, collect와 같은 여러 빌딩 블록 연산을 연결해서 복잡한 데이터 처리 파이프라인을 만들 수 있다.
병렬형(성능이 좋아짐)
멀티스레드 코드를 구현하지 않아도 데이터를 투명하게 병렬로 처리할 수 있다.
고수준 빌딩 블록으로 이뤄져 있으므로 특정 스레딩 모델에 제한되지 않고 자유롭게 어떤 상황에서든 이용할 수 있다.
내부적으로 단일 스레드 모델에 사용할 수 있지만, 아키텍쳐를 최대한 투명하게 활용하도록 구현되어 있다.
결과적으로 데이터 처리과정을 병렬화하면서 스레드와 락을 걱정할 필요가 없어짐

스트림과 컬렉션

NOTE
자바의 기존 컬렉션과 새로운 스트림 모두 연속된 요소(순차적 값 접근) 형식의 값을 저장하는 자료구조의 인터페이스를 제공한다!
컬렉션(전체 데이터) → 모두 다운받아야 실행 스트림(필요한 데이터만) → 필요한 (현재 보는 시점의 +10초?) 정도 데이터만
스트림과 컬렉션은 어떠한 차이가 있는가?
데이터를 계산하는 시점
반복사용 여부
외부 반복과 내부 반복

데이터를 언제 계산하는가? (전체 vs 필요)

NOTE
컬렉션과 스트림의 가장 큰 차이점은 데이터를 언제 계산하느냐이다!
컬렉션
현재 자료구조가 포함하는 모든 값을 메모리에 저장하는 자료구조
컬렉션의 모든 요소는 추가/삭제 되기전에 미리 계산되어야 한다.
스트림
이론적으로 요청할 때만 요소를 계산하는 고정된 자료구조
스트림에서는 요소 추가/삭제 불가능
요청하는 값만 스트림에서 추출

스트림은 딱 한번만 탐색할 수 있다. (일회용)

NOTE
스트림은 한 번만 탐색할 수 있다.
이미 forEach로 소비된 Stream은 다시 사용하지 못한다.
즉, 탐색된 스트림의 요소는 소비된다.
다시 탐색 하려면 초기 데이터 소스에서 새로운 스트림을 만들어야 한다.
그냥 읽으면 좋은거 같아서 들고왔다..

내부 반복과 외부반복

NOTE
내부 반복 vs 외부 반복
외부 반복(컬렉션)
사용자가 직접 요소를 반복해야 한다(ex for-each)
병렬성을 스스로 관리해야 한다.
내부 반복(스트림)
반복을 알아서 처리하고, 결과 스트림값을 자동으로 저장해준다.
투명하게 병렬로 처리하거나 더 최적화된 다양한 순서로 처리할 수 있다.

스트림 연산

NOTE
스트림 인터페이스의 연산은 크게 2가지로 구분할 수 있다!
중간 연산과 최종 연산
수많은 연산의 종류들이 보이시나요?

중간 연산

NOTE
중간 연산 ⇒ 다른 스트림을 반환한다!(계속 연결가능!)
이미지의 filter, map, limit처럼 계속 연결할 수 있음!
Eager Evaluation
Lazy Evaluation
레이지 특성
단말 연산을 스트림 파이프라인에 실행하기 전까지는 아무 연산도 수행하지 않는다.
합쳐진 중간 연산을 최종 연산으로 한번에 처리하기 때문
이런 레이지 특성 덕문에 몇 가지 최적화 효과를 얻었다.
limit 연산과 쇼트서킷 기법
모든 연산을 다 해보기전에 조건을 만족하면 추가적인 연산을 하지 않는다.
루프 퓨전
둘 이상의 연산이 합쳐 하나의 연산으로 처리된다.

최종 연산

NOTE
최종 연산 ⇒ 스트림을 닫고 파이프라인에서 결과를 도출한다!
대표적인 최종 연
보통 최종 연산에 의해 List, Integer, void 등 스트림 이외의 결과가 반환된다.