자바에서의 스트림(Stream) 사용법 및 실용 예제

스트림(Stream) 소개

자바 8부터 등장한 스트림(Stream) API는 컬렉션 처리에 혁신을 가져왔습니다. 자바의 스트림 API는 데이터 컬렉션 처리를 더욱 간결하고 효율적으로 만들어 줍니다. 왜냐하면 이전에는 반복문과 조건문을 사용하여 데이터를 처리했던 작업을 함수형 스타일로 표현할 수 있기 때문입니다.

스트림은 '데이터의 흐름'을 의미합니다. 배열이나 컬렉션 인스턴스에 함수 여러 개를 조합하여 원하는 결과를 필터링, 맵핑 등을 통해 얻어낼 수 있습니다. 이는 마치 SQL 질의처럼 선언적으로 컬렉션 데이터를 처리할 수 있게 해줍니다.

한편, 스트림 API는 람다 표현식과 밀접한 관계가 있습니다. 왜냐하면 스트림의 각 연산은 람다 표현식을 인자로 받아 처리하기 때문입니다. 이로 인해 코드의 가독성과 유지보수성이 크게 향상됩니다.

이 글에서는 자바에서 스트림을 사용하는 방법과 실용적인 예제를 통해 스트림의 사용법을 알아보겠습니다. 왜냐하면 스트림을 이해하고 사용하는 것이 자바에서 효율적인 데이터 처리를 가능하게 하기 때문입니다.

스트림 API는 중간 연산과 최종 연산으로 구분됩니다. 중간 연산은 필터링, 맵핑 등 데이터를 변환하는 연산이며, 최종 연산은 스트림의 데이터를 소비하여 결과를 도출하는 연산입니다. 이런 구분은 스트림의 느리게 바인딩(lazy binding) 특성 때문에 가능합니다.

자바 스트림 기본 사용법

스트림을 사용하는 가장 기본적인 방법은 컬렉션의 stream() 메소드를 호출하여 스트림을 생성하는 것입니다. 이후에는 다양한 중간 연산(중간 처리)과 최종 연산(최종 처리)을 연결하여 원하는 결과를 얻습니다.

다음은 자바의 ArrayList에서 스트림을 생성하여 각 요소를 출력하는 간단한 예제입니다.

    List list = Arrays.asList("Java", "Stream", "API");
    list.stream()
       .forEach(System.out::println);

위 코드에서는 list 컬렉션에서 스트림을 생성하고, forEach 연산을 사용하여 리스트의 각 요소를 출력합니다. forEach는 스트림의 각 요소에 대해 주어진 작업을 수행하는 최종 연산입니다.

스트림을 사용하면 데이터를 필터링하는 작업도 매우 쉽습니다. 왜냐하면 filter 메소드를 사용하여 특정 조건을 만족하는 요소만 골라낼 수 있기 때문입니다.

    list.stream()
       .filter(s -> s.startsWith("J"))
       .forEach(System.out::println);

이 코드는 리스트에서 "J"로 시작하는 문자열만 출력합니다. filter는 주어진 조건(predicate)에 맞는 요소만 필터링하는 중간 연산입니다.

또한, map 메소드를 통해서는 요소들을 특정 방식으로 변환(매핑)할 수 있습니다.

    list.stream()
       .map(s -> s.toUpperCase())
       .forEach(System.out::println);

위 코드는 리스트의 각 요소를 대문자로 변환하여 출력합니다. map은 각 요소에 대해 주어진 함수를 적용하는 중간 연산입니다.

이처럼 스트림 API는 데이터를 선언적으로 처리할 수 있게 해주며, 코드를 간결하고 명확하게 만들어 줍니다.

자바 스트림의 실용 예제

자바 스트림은 실제 프로그래밍에서 다양하게 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 데이터의 집합을 처리하거나, 파일의 내용을 읽고 처리하는 등의 작업에 스트림이 사용될 수 있습니다.

다음은 파일에서 특정 문자열이 포함된 라인만을 필터링하여 출력하는 예제입니다.

    Path path = Paths.get("data.txt");
    Files.lines(path)
         .filter(s -> s.contains("Java"))
         .forEach(System.out::println);

이 예제에서는 Files.lines 메소드를 사용하여 파일의 각 라인을 스트림으로 생성합니다. 그리고 filter 메소드를 사용하여 "Java" 문자열을 포함하는 라인만을 선택하여 출력합니다.

더 나아가, 스트림을 사용하여 데이터의 집계, 정렬, 그룹화 등 복잡한 데이터 처리 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

예를 들어, 다음 코드는 리스트의 문자열 길이의 합을 계산합니다.

    int totalLength = list.stream()
                         .mapToInt(String::length)
                         .sum();

이 코드에서는 mapToInt 메소드를 사용하여 각 문자열의 길이를 int 스트림으로 변환하고, sum 메소드를 사용하여 전체 길이의 합을 계산합니다.

스트림은 이러한 방식으로 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 강력한 도구입니다. 자바 8 이상에서는 스트림 API를 활용하여 보다 함수형 프로그래밍 방식으로 코드를 작성할 수 있습니다.

결론

자바에서의 스트림 API 사용법을 알아보았습니다. 스트림은 데이터의 필터링, 변환, 집계 등 복잡한 처리를 간결하고 효율적으로 수행할 수 있게 해줍니다. 이 글을 통해 스트림의 기본 사용법과 실용 예제를 통해 스트림의 유용함을 이해하셨기를 바랍니다.

스트림 API는 자바에서 제공하는 매우 강력한 라이브러리 중 하나입니다. 이를 통해 보다 선언적이고 가독성 높은 코드를 작성할 수 있습니다. 자바 개발자라면 반드시 스트림 API를 숙지하고, 적극적으로 활용할 필요가 있습니다.

이 글이 자바에서 스트림 API를 이해하고 사용하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.