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CS&기타

[JAVA] Stream API 생성과 사용법 정리

Systema 2025. 2. 15. 00:21

1. Java Stream API 이란?

Java Stream API는 Java 8에서 도입된 기능으로, 컬렉션(List, Set, Map 등)의 데이터를 함수형 스타일로 처리할 수 있도록 지원하는 기능입니다. Stream은 데이터 소스(컬렉션, 배열 등)를 처리하는 데 사용됩니다.

2. Stream API의 주요 특징

  • 데이터 처리 중심: 컬렉션 요소를 반복하지 않고 함수형 프로그래밍 방식으로 데이터를 처리
  • 연산 체이닝(Chaining): 여러 연산을 조합하여 선언적으로 처리 가능
  • 내부 반복(Internal Iteration): 루프 없이 병렬 처리 최적화
  • Immutable(불변성): 원본 데이터를 변경하지 않고 새로운 데이터를 생성

3. Stream 생성

스트림은 컬렉션, 배열, 또는 직접 값을 통해 생성할 수 있습니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 컬렉션에서 스트림 생성
        List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
        Stream<String> stream1 = list.stream();
        stream1.forEach(System.out::println);

        // 배열에서 스트림 생성
        String[] array = {"dog", "cat", "bird"};
        Stream<String> stream2 = Arrays.stream(array);
        stream2.forEach(System.out::println);

        // 직접 값으로 스트림 생성
        Stream<String> stream3 = Stream.of("one", "two", "three");
        stream3.forEach(System.out::println);
        
        // 무한 스트림 생성
        Stream<Integer> infiniteStream = Stream.iterate(0, n -> n + 2);
        infiniteStream.forEach(System.out::println);
    }
}

4. Stream API 사용법(주요기능)

데이터의 필터링, 매핑, 정렬, 집계 등 다양한 작업을 간결하고 가독성 좋게 작성할 수 있습니다.

 

필터링(filter)

특정 조건을 만족하는 요소만 추출합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

        // 길이가 5 이상인 과일만 필터링
        fruits.stream()
              .filter(fruit -> fruit.length() > 5)
              .forEach(System.out::println); // 출력: banana, cherry
              
        // "apple"만 남김      
        fruits.stream()
              .filter(s -> s.startsWith("a"))  
              .forEach(System.out::println); // 출력: apple
    }
}

 

매핑(map)

요소를 다른 형태로 반환합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");

        // 모든 과일 이름을 대문자로 변환
        fruits.stream()
              .map(String::toUpperCase)
              .forEach(System.out::println); // 출력: APPLE, BANANA, CHERRY
        
        // 모든 요소를 2배 증가
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        numbers.stream()
               .map(n -> n * 2)  
               .forEach(System.out::println);
    }
}

 

정렬(sorted)

요소를 정렬합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("banana", "apple", "cherry");

        // 오름차순 정렬(알파벳 순으로 정렬)
        fruits.stream()
              .sorted()
              .forEach(System.out::println); // 출력: apple, banana, cherry
              
        // 내림차순 정렬
        fruits.stream()
             .sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
             .forEach(System.out::println); // 출력: cherry, banana, apple
        
        // 오름차순 정렬
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3);
        numbers.stream()
              .sorted((a, b) -> a - b)  // 또는 sorted((a, b) -> a.compareTo(b))
              .forEach(System.out::println); // 출력: 1,2,3
        
        // 내림차순 정렬
        numbers.stream()
              .sorted((a, b) -> b - a)  // 또는 sorted((a, b) -> b.compareTo(a))
              .forEach(System.out::println); // 출력: 3,2,1
    }
}

 

특정 요소 선택 / 제외(limit(n) / skip(n))

특정 요소 선택 또는 제외 합니다.

import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6)
	    	  .limit(3)  // 처음 3개 요소만 선택
	    	  .forEach(System.out::println);  // 출력: 1,2,3
		
		Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6)
	    	  .skip(3)  // 처음 3개 요소 제외
	    	  .forEach(System.out::println);  // 출력: 4,5,6
    }
}

 

 

중복제거(distinct)

중복된 요소를 제거합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "apple", "cherry");

        // 문자열 중복 제거
        fruits.stream()
              .distinct()
              .forEach(System.out::println); // 출력: apple, banana, cherry
              
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 4, 4);
        
        // 정수 중복 제거
        numbers.stream()
               .distinct()
               .forEach(System.out::println);  // 출력: 1,2,3,4
    }
}

 

집계 (count, sum, min, max, average)

요소의 개수, 합계, 최소값, 최대값, 평균 등을 계산합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 합계 계산
        int sum = numbers.stream()
                         .mapToInt(Integer::intValue)
                         .sum();
        System.out.println("Sum: " + sum); // 출력: Sum: 15

        // 평균 계산
        double average = numbers.stream()
                                .mapToInt(Integer::intValue)
                                .average()
                                .orElse(0);
        System.out.println("Average: " + average); // 출력: Average: 3.0
    }
}

 

리듀스(reduce)

요소를 결합하여 단일 결과를 생성합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 모든 숫자의 곱 계산
        int product = numbers.stream()
                             .reduce(1, (a, b) -> a * b);
        System.out.println("Product: " + product); // 출력: Product: 120
        
        // 모든 숫자의 합 계산
        int sum = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5).reduce(0, (a, b) -> a + b);
		System.out.println(sum);  // 15
    }
}

 

조건검사(anyMatch, allMatch, noneMatch)

요소가 특정 조건을 만족하는지 검사합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 모든 요소가 0보다 큰지 확인
        boolean allPositive = numbers.stream()
                                     .allMatch(n -> n > 0);
        System.out.println("All positive: " + allPositive); // 출력: All positive: true

        // 3보다 큰 요소가 하나라도 있는지 확인
        boolean anyGreaterThanThree = numbers.stream()
                                             .anyMatch(n -> n > 3);
                                             
        // 출력: Any greater than 3: true
        System.out.println("Any greater than 3: " + anyGreaterThanThree); 
    }
}

 

그룹화(groupingBy)

요소를 특정 기준으로 그룹화합니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

        // 과일 이름의 길이로 그룹화
        Map<Integer, List<String>> groupedByLength = fruits.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

        System.out.println(groupedByLength);
        // 출력: {5=[apple], 6=[banana, cherry], 4=[date]}
    }
}

 

병렬 스트림(parallelStream)

병렬 처리를 통해 성능을 향상시킵니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

        // 병렬 스트림으로 처리
        fruits.parallelStream()
              .forEach(System.out::println); // 순서가 보장되지 않음
    }
}

 

5. Stream 활용 예제

짝수만 필터링 후 제곱 값 리스트 생성
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
		List<Integer> result = numbers.stream()
		    .filter(n -> n % 2 == 0)
		    .map(n -> n * n)
		    .collect(Collectors.toList());

		System.out.println(result);  // [4, 16, 36]

    }
}

 

문자열 리스트에서 가장 긴 단어 찾기
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class StreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "watermelon");
		String longestWord = words.stream()
		    .max(Comparator.comparingInt(String::length))
		    .orElse("No words");

		System.out.println(longestWord);  // watermelon
    }
}

 

특정 키워드를 포함하는 개수 구하기
import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		long count = Stream.of("java", "javascript", "python", "c++")
			    .filter(s -> s.contains("java"))
			    .count();

			System.out.println(count);  // 2

    }
}

 

forEach, count, collect 사용
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		Stream.of("A", "B", "C").forEach(System.out::println); // 출력: A, B, C
		
		long count = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5).count();
		System.out.println(count);  // 출력: 5

		// 스트림에서 List 저장
		List<String> list = Stream.of("A", "B", "C").collect(Collectors.toList()); 
		System.out.println(list);
    }
}

6. 정리

Java의 Stream API는 컬렉션 데이터를 처리하는 데 매우 강력한 도구입니다. 위의 예제들은 Stream의 주요 기능을 보여주며, 이를 활용하면 데이터를 효과적으로 처리하면서 코드를 더 간결하고 가독성 있게 작성할 수 있습니다. 상황에 맞게 적절한 기능을 선택하여 사용하면 됩니다. 또한 병렬 스트림을 활용하면 성능 최적화도 가능합니다.

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