스트림의 패러다임

• 스트림의 핵심은 계산을 일련의 변환으로 재구성하는 부분

• 각 변환 단계는 가능한 한 이전 단계의 결과를 받아서 처리하는 순수 함수여야 함

  <aside> 🏷️ 순수 함수

  • 오직 입력만이 결과에 영향을 주는 함수
  • 다른 가변 상태를 참조하지 않고, 함수 스스로도 다른 상태를 변경하지 않음 ⇒ 스트림 연산에 사용되는 함수 객체는 모두 부작용(side effect)가 없어야 함

  </aside>

문제가 있는 스트림 코드

Map<String, Long> freq = new HashMap<>();

try(Stream<String> words = new Scanner(file).tokens()) {
    words.forEach(word ->
            freq.merge(word.toLowerCase(), 1L, Long::sum));
} catch (FileNotFoundException e) {
    throw new RuntimeException(e);
}

• 텍스트 파일에서 단어별 수를 세어 빈도표로 만드는 코드

• 문제

  • api만 사용함 → 스트림을 제대로 활용하지 못하고 있음
  • forEach에서 외부 상태(빈도표)를 수정하는 람다를 실행함 → 예산하는 값을 반환하지 못하게 될 수 있음

• forEach는 종단 연산 중 기능이 가장 적고 가장 덜 스트림 답기 때문에 계산 결과를 보고할 때만 사용하고, 계산하는 데는 사용하지 말자

  (가끔은 스트림 계산 결과를 기존 컬렉션에 추가하는 등의 용도로 사용 가능)

• 수정된 코드

  Map<String, Long> freq;
  try (Stream<String> words = new Scanner(file).tokens()) {
  	freq = words.
  					collect(groupingBy(String::toLowerCase, counting()));
  

  • 짧고 명확함

수집기 (Collector)

List<String> list = freq.keySet().stream()
            .sorted(comparing(freq::get).reversed())
            .limit(10)
            .collect(Collectors.toList());

• 수집기를 사용하면 스트림의 원소를 손쉽게 컬렉션으로 모을 수 있음
• java.util.stream.Collectors 클래스는 메서드를 39개나 가지고 있음

수집기가 제공하는 메서드

• toMap

  1. 기본 toMap (인수 2개)

     private static final Map<String, Operation> stringToEnum =
       Stream.of(values()).collect(
         toMap(Object::toString, e -> e)
       )
     

     각 원소가 고유한 키에 매핑되어 있을 때 사용하기 적합함 (원소 다수가 같은 키를 사용한다면 예외를 던지며 종료됨)

     충돌을 다루기 위해 merge 함수를 제공할 수 있음

  2. 각 키와 해당 키의 특정 원소를 연관 짓는 맵을 생성하는 수집기 (인수 3개)

     Map<Artist, Album> topHits = albums
     							.collect(toMap(Album:artist, a->a, maxBy(comparing(Album::sales))));
     //키 충돌을 해결하기 위해 merge함수를 제공 - 두 앨범 중 sales가 더 큰 앨범을 선택 
     

     • 앨범 스트림을 맵으로 바꾸는데, 이 맵은 각 음악가와 그 음악가의 베스트 앨범을 짝지은 것이 됨

     • 충돌이 나면 마지막에 쓴 값을 취하는 수집기

       toMap(keyMapper, valueMapper, (oldVal, newVal) -> newVal)
       

• groupingBy

  1. 기본 사용

     words.collect(groupingBy(word -> alphabetize(word)))
     

     • groupingBy는 스트림의 요소를 그룹화하는데 사용됨
     • 분류 함수(첫번째 인수)는 입력받은 원소가 속하는 카테고리를 반환 → 이 카테고리가 해당 원소의 맵 키로 쓰임 (그룹화하는 기준을 제공)
     • 위 코드는 알파벳화한 단어를 알파벳화 결과가 같은 단어들의 리스트로 매핑하는 맵을 생성

  2. 다운스트림 제공

     // 키: 카테고리, 값: 원소의 개수
     Map<String, Long> freq = words
     						.collect(groupingBy(String::toLowerCase, counting()));
     

     • 각 단어가 몇 번 등장했는지를 소문자로 변환한 상태로 그룹화하고, 각 단어의 빈도를 계산하여 Map 형태로 반환하는 작업을 수행
     • 동작 과정
       1. 입력 스트림의 각 단어를 소문자로 변환
       2. 동일한 키(소문자 단어)를 가진 단어를 그룹화
       3. 각 그룹의 단어 수를 계산하고 Map<String, Long> 형태로 저장