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Java 8 API는 새로운 추상화인 스트림(Stream)을 추가하여 데이터를 선언적인 방식으로 처리할 수 있게 합니다.
Stream은 SQL 문장으로 데이터베이스에서 데이터를 쿼리하는 것과 유사한 직관적인 방식으로 Java 컬렉션 연산과 표현에 고차원 추상을 제공합니다.
Stream API는 Java 개발자의 생산성을 크게 향상시키고, 개발자가 효율적이고 깔끔하며 간결한 코드를 작성할 수 있게 합니다.
이 스타일은 처리할 요소 집합을 흐름으로 여겨, 흐름이 파이프에서 전송되고 파이프의 노드에서 처리될 수 있습니다. 예를 들어, 필터링, 정렬, 집계 등.
요소 스트림은 파이프라인에서 중간 연산(intermediate operation)을 거쳐 처리되고, 최종 연산(terminal operation)에서 이전 처리 결과를 얻습니다.
+--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+ | stream of elements +-----> |filter|+-> |sorted|+-> |map|+-> |collect| +--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+
위의 프로세스를 Java 코드로 변환하면 다음과 같습니다:
List<Integer> transactionsIds = widgets.stream() .filter(b -> b.getColor() == RED) .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight()) .mapToInt(Widget::getWeight) .sum();
Stream(스트림)은 데이터 원천에서 요소 큐를 가져와 집계 연산을 지원합니다
요소 큐 요소는 특정 타입의 객체로 구성된 큐입니다. Java의 Stream은 요소를 저장하지 않으며, 필요에 따라 계산합니다.
데이터 원천 스트림의 원천. 셋, 배열, I/O channel, 제너레이터(generator) 등.
집계 연산 SQL 문장과 유사한 연산, 예를 들어 filter, map, reduce, find, match, sorted 등.
이전의 Collection 연산과 달리, Stream 연산에는 두 가지 기본 특징이 있습니다:
Pipelining: 중간 연산은 항상 스트림 객체를 반환합니다. 이를 통해 여러 연산을 연속으로 연결하여 파이프라인(styl)을 형성할 수 있습니다. 이렇게 하면 연산을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 지연 실행(laziness)과 단쪽 실행(short-circuiting)을 통해 이루어졌습니다.
내부 반복: 이전에는 셋 탐색은 Iterator나 For-Each 방식으로, 명시적으로 셋 외부에서 반복하는 것을 외부 반복이라고 합니다. Stream은 내부 반복 방식을 제공하며, 방문자 패턴(Visitor)을 통해 구현됩니다.
Java에서 8 중에서, 셋 인터페이스는 스트림을 생성하기 위한 두 가지 메서드를 가지고 있습니다:
stream() − 셋을 일반 스트림으로 생성합니다.
parallelStream() − 셋을 병行 스트림으로 생성합니다.
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
Stream는 스트림 내의 각 데이터를 반복하는 새로운 메서드 'forEach'을 제공합니다. 다음 코드 스니펫은 forEach를 사용하여 출력합니다.10个随机数:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
map 方法用于映射每个元素到对应的结果,以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数:
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 获取对应的平方数 List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList()));
filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串:
List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序:
Random random = new Random(); random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);
parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下示例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量:
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); // 获取空字符串的数量 long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。
Collectors 类实现了很多归约操作,例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串:
List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList()); System.out.println("筛选列表: " + filtered); String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", ")); System.out.println("합성 문자열: " + mergedString);
또한, 통계 결과를 생성하는 수집기도 매우 유용합니다. 이들은 주로 int, double, long 등의 기본 타입에 사용되며, 아래와 같은 통계 결과를 생성할 수 있습니다.
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics(); System.out.println("리스트에서 가장 큰 수: "); + stats.getMax()); System.out.println("리스트에서 가장 작은 수: "); + stats.getMin()); System.out.println("모든 수의 합: "); + stats.getSum()); System.out.println("평균 수: "); + stats.getAverage());
다음 코드를 Java에 넣으세요8Tester.java 파일에서:
import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.IntSummaryStatistics; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.stream.Collectors; import java.util.Map; public class Java8Tester { public static void main(String args[]){ System.out.println("Java 사용하여 " 7: "); // 비어 있는 문자열 계산하기 List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl"); System.out.println("리스트: " +strings); long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings); System.out.println("비어 있는 문자열 수: ") + count); count = getCountLength2UsingJava7(strings); System.out.println("문자열 길이가 " 3 의 개수가: " + count); // 비어 있는 문자열을 제거하기 List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings); System.out.println("필터링된 목록: " + filtered); // 비어 있는 문자열을 제거하고 컴마를 사용하여 합치기 String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings,", "); System.out.println("합성 문자열: " + mergedString); List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5); // 목록 요소의 정방수를 가져오기 List<Integer> squaresList = getSquares(numbers); System.out.println("정방수 목록: ") + squaresList); List<Integer> integers = Arrays.asList(1,2,13,4,15,6,17,8,19); System.out.println("리스트: " +integers); System.out.println("리스트에서 가장 큰 수: "); + getMax(integers)); System.out.println("리스트에서 가장 작은 수: "); + getMin(integers)); System.out.println("모든 수의 합: "); + getSum(integers)); System.out.println("평균 수: "); + getAverage(integers)); System.out.println("임의의 수: "); // 출력10개의 랜덤 수 Random random = new Random(); for(int i=0; i < 10; i++{ System.out.println(random.nextInt()); } System.out.println("Java 사용하여 " 8: "); System.out.println("리스트: " +strings); count = strings.stream().filter(string-!string.isEmpty()).count(); System.out.println("비어있는 문자열의 개수가: " + count); count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count(); System.out.println("문자열 길이가 " 3 의 개수가: " + count); filtered = strings.stream().filter(string -!string.isEmpty()).collect(Collectors.toList())); System.out.println("필터링된 목록: " + filtered); mergedString = strings.stream().filter(string -!string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "))); System.out.println("합성 문자열: " + mergedString); squaresList = numbers.stream().map(i ->i*i).distinct().collect(Collectors.toList())); System.out.println("제곱수 목록: " + squaresList); System.out.println("리스트: " +integers); IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) ->x).summaryStatistics(); System.out.println("리스트에서 가장 큰 수: "); + stats.getMax()); System.out.println("리스트에서 가장 작은 수: "); + stats.getMin()); System.out.println("모든 수의 합: "); + stats.getSum()); System.out.println("평균 수: "); + stats.getAverage()); System.out.println("임의의 수: "); random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println); // 병행 처리 count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count(); System.out.println("공백 문자열의 개수는: "); + count); } private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings) { int count = 0; for(String string : strings) { if(string.isEmpty()) { count++; } } return count; } private static int getCountLength2UsingJava7(List<String> strings) { int count = 0; for(String string : strings) { if(string.length() == 3{ count++; } } return count; } private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings) { List<String> filteredList = new ArrayList<String>(); for(String string : strings) { if(!string.isEmpty()){ filteredList.add(string); } } return filteredList; } private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator) { StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for(String string : strings) { if(!string.isEmpty()){ stringBuilder.append(string); stringBuilder.append(separator); } } String mergedString = stringBuilder.toString(); return mergedString.substring(0, mergedString.length());-2); } private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers){ List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>(); for(Integer number: numbers){ Integer square = new Integer(number.intValue(); * number.intValue()); if(!squaresList.contains(square)){ squaresList.add(square); } } return squaresList; } private static int getMax(List<Integer> numbers){ int max = numbers.get(0); for(int i=1;i < numbers.size();i++{ Integer number = numbers.get(i); if(number.intValue() > max){ max = number.intValue(); } } return max; } private static int getMin(List<Integer> numbers){ int min = numbers.get(0); for(int i=1;i < numbers.size();i++{ Integer number = numbers.get(i); if(number.intValue() < min){ min = number.intValue(); } } return min; } private static int getSum(List numbers){ int sum = (int)(numbers.get(0)); for(int i=1;i < numbers.size();i++{ sum +(int)numbers.get(i); } return sum; } private static int getAverage(List<Integer> numbers){ return getSum(numbers) / numbers.size(); } }
위 스크립트를 실행하면, 출력 결과는 다음과 같습니다:
$ javac Java8Tester.java $ java Java8Tester Java를 사용하여 7: 리스트: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl] 공백 문자의 개수는: 2 문자열 길이는 3 의 개수는: 3 필터링된 리스트: [abc, bc, efg, abcd, jkl] 문자열을 병합: abc, bc, efg, abcd, jkl 제곱수 리스트: [9, 4, 49, 25] 리스트: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19] 리스트에서 가장 큰 수 : 19 리스트에서 가장 작은 수 : 1 모든 수의 합 : 85 평균 수 : 9 임의 수: -393170844 -963842252 447036679 -1043163142 -881079698 221586850 -1101570113 576190039 -1045184578 1647841045 Java를 사용하여 8: 리스트: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl] 공백 문자열의 개수는: 2 문자열 길이는 3 의 개수는: 3 필터링된 리스트: [abc, bc, efg, abcd, jkl] 문자열을 병합: abc, bc, efg, abcd, jkl 제곱수 리스트: [9, 4, 49, 25] 리스트: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19] 리스트에서 가장 큰 수 : 19 리스트에서 가장 작은 수 : 1 모든 수의 합 : 85 평균 수 : 9.444444444444445 임의 수: -1743813696 -1301974944 -1299484995 -779981186 136544902 555792023 1243315896 1264920849 1472077135 1706423674 공백 문자열의 개수는: 2