ch14_stream

통합 문서입니다.

1. Stream API

Stream API

학습 목표

Stream의 지연 연산 모델과 파이프라인 구조를 이해할 수 있다.
중간 연산/최종 연산/수집 연산을 올바르게 조합할 수 있다.
부작용 없는 선언형 데이터 처리 코드를 설계할 수 있다.

1. Stream이란

Stream은 컬렉션 데이터를 선언적으로 처리하기 위한 API다.

핵심 특징:

원본 컬렉션 불변 처리
내부 반복(Internal Iteration)
지연 평가(Lazy Evaluation)

스트림 파이프라인 생명주기

2. 파이프라인 구조

소스 생성: list.stream(), Arrays.stream(...)
중간 연산: filter, map, distinct, sorted, limit
최종 연산: collect, forEach, reduce, count, anyMatch

List<String> result = names.stream()
    .filter(s -> !s.isBlank())
    .map(String::trim)
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .toList();

3. 지연 연산과 실행 시점

중간 연산은 즉시 실행되지 않고, 최종 연산이 호출될 때 전체 파이프라인이 실행된다.

Stream<String> s = names.stream().filter(x -> x.length() > 3); // 아직 실행 안 됨
long count = s.count(); // 여기서 실행

스트림은 1회성이다. 최종 연산 후 재사용 불가.

4. 자주 쓰는 중간 연산

filter: 조건 통과 요소만
map: 타입/값 변환
flatMap: 중첩 구조 평탄화
distinct: 중복 제거
sorted: 정렬
peek: 디버깅 보조(실무 로직용 남용 금지)

5. 자주 쓰는 최종 연산

collect: 컬렉션/맵 수집
reduce: 누적 계산
count: 개수
anyMatch/allMatch/noneMatch: 조건 검사
findFirst/findAny: 탐색

6. Collector 실전

Map<String, Long> freq = words.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));

자주 사용하는 collector:

toList, toSet, toMap
groupingBy, partitioningBy
joining
summarizingInt

7. Optional과 결합

탐색 연산은 Optional을 반환할 수 있다.

String first = names.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("K"))
    .findFirst()
    .orElse("NONE");

get() 남용 대신 orElse, orElseGet, orElseThrow 사용 권장.

8. 병렬 스트림

long sum = nums.parallelStream().mapToLong(Integer::longValue).sum();

주의:

항상 빠르지 않음
데이터 크기/CPU 코어/연산 비용에 따라 효과 다름
공유 가변 상태와 결합하면 위험

9. 부작용(Side Effect) 피하기

지양:

List<Integer> out = new ArrayList<>();
list.stream().filter(x -> x > 0).forEach(out::add); // 외부 상태 변경

권장:

List<Integer> out = list.stream().filter(x -> x > 0).toList();

부작용 최소화가 Stream 코드의 핵심 원칙이다.

10. 성능/가독성 균형

짧고 의미 있는 단계로 파이프라인 구성
지나치게 긴 체인은 중간 변수/메소드로 분리
단순 루프가 더 읽기 쉬우면 루프 사용도 허용

11. 정리

Stream은 선언형 데이터 처리 도구이며, 지연 평가 모델을 이해해야 한다.
중간 연산 + 최종 연산 + collector 조합이 핵심이다.
부작용을 줄이고 가독성을 유지하는 방향으로 사용하는 것이 실무 품질을 높인다.

2. 문제

문제

ch14 범위(Stream 생성/중간연산/최종연산/Collector/Optional) 문제입니다.

A. 기초 파이프라인

정수 리스트에서 짝수만 골라 합계를 구하시오.
문자열 리스트를 trim + 대문자 변환 후 정렬하시오.
길이가 3 이상인 문자열 개수를 구하시오.

B. 중간 연산

중복 제거(distinct) 후 상위 5개(limit)를 출력하시오.
2차원 리스트를 flatMap으로 평탄화하시오.
sorted와 Comparator를 조합해 객체 리스트를 정렬하시오.

C. 최종 연산

reduce로 곱셈 누적 결과를 계산하시오.
anyMatch/allMatch/noneMatch로 조건 검사 코드를 작성하시오.
findFirst 결과를 Optional 안전 처리하시오.

D. Collector

단어 리스트를 빈도수 맵으로 집계하시오.
사용자 리스트를 부서별 그룹핑하시오.
점수 리스트의 요약 통계(IntSummaryStatistics)를 구하시오.

E. 부작용/성능

외부 리스트를 forEach로 수정하는 나쁜 예를 만들고 개선하시오.
같은 로직을 루프 버전/스트림 버전으로 작성해 가독성을 비교하시오.
병렬 스트림과 일반 스트림 시간을 간단 측정하시오.

F. 챌린지

주문 리스트를 받아 상품 카테고리별 총매출을 계산하시오.
로그 문자열 리스트에서 ERROR 코드만 추출하고 빈도수 순 정렬하시오.
Optional + Stream 조합으로 null-safe 파이프라인을 작성하시오.

제출 체크리스트

스트림 재사용 오류가 없는가?
부작용 없는 파이프라인으로 구성했는가?
파이프라인이 너무 길어 가독성을 해치지 않는가?