Java 기초 Part 5: Stream API

Java 기초 Part 5: Stream API

1. 먼저 알아둘 단어

Stream API는 리스트 같은 데이터 묶음을 하나씩 꺼내서 조건을 걸고, 바꾸고, 다시 모으는 데이터 처리 기능이다.

Java 8에서 도입됐으며, 반복문이나 Iterator로 작성하던 코드를 선언적이고 함수형인 스타일로 표현할 수 있게 해준다.

2. Stream API의 핵심

Stream API의 핵심은 데이터 처리 과정을 위에서 아래로 읽을 수 있다는 점이다.

List<String> names = users.stream()
        .filter(user -> user.getAge() >= 20)
        .map(User::getName)
        .sorted()
        .toList();

위 코드는 다음 순서로 읽을 수 있다.

users를 Stream으로 만든다
    ↓
20세 이상인 사용자만 남긴다
    ↓
User 객체를 이름으로 바꾼다
    ↓
이름을 정렬한다
    ↓
List로 모은다

3. 반복문과 Stream 비교

예를 들어 숫자 리스트에서 짝수만 뽑는다고 하자.

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

반복문을 사용하면 결과 리스트를 직접 만들고 값을 추가해야 한다.

List<Integer> result = new ArrayList<>();

for (int number : numbers) {
    if (number % 2 == 0) {
        result.add(number);
    }
}

Stream을 사용하면 데이터 처리 과정에 집중해서 작성할 수 있다.

List<Integer> result = numbers.stream()
        .filter(number -> number % 2 == 0)
        .toList();

다음과 같이 읽으면 된다.

numbers를 Stream으로 만든다
    ↓
짝수만 남긴다
    ↓
List로 모은다

4. 자주 사용하는 메서드

5. filter(): 조건에 맞는 값만 남기기

List<String> names = List.of("민형", "철수", "영희", "김민형");

names.stream()
        .filter(name -> name.length() > 2)
        .forEach(System.out::println);

결과는 다음과 같다.

김민형

filter()는 조건을 만족하는 요소만 통과시킨다. 요소의 값 자체를 다른 값으로 바꾸지는 않는다.

6. map(): 값을 다른 형태로 바꾸기

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3);

List<Integer> result = numbers.stream()
        .map(number -> number * 2)
        .toList();

결과: [2, 4, 6]

map()은 각 요소를 전달받아 새로운 값으로 바꾼다.

7. filter()와 map() 함께 사용하기

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

List<Integer> result = numbers.stream()
        .filter(number -> number > 2)
        .map(number -> number * 10)
        .toList();

처리 흐름은 다음과 같다.

[1, 2, 3, 4, 5]
    ↓ filter(number -> number > 2)
[3, 4, 5]
    ↓ map(number -> number * 10)
[30, 40, 50]

기억할 내용은 간단하다.

filter → 골라낸다
map    → 바꾼다

8. 중간 연산과 최종 연산

filter(), map(), sorted() 같은 중간 연산만 작성하면 실제 데이터 처리가 시작되지 않는다. toList()나 forEach() 같은 최종 연산이 호출되어야 전체 파이프라인이 실행된다.

numbers.stream()
        .filter(number -> {
            System.out.println("확인: " + number);
            return number % 2 == 0;
        });

위 코드는 최종 연산이 없기 때문에 filter() 내부의 출력도 실행되지 않는다.

List<Integer> result = numbers.stream()
        .filter(number -> number % 2 == 0)
        .toList();

이처럼 필요한 시점까지 실행을 미루는 방식을 지연 연산(Lazy Evaluation)이라고 한다.

9. 사용할 때 주의할 점

원본 컬렉션은 바뀌지 않는다

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3);

List<Integer> result = numbers.stream()
        .map(number -> number * 10)
        .toList();

numbers → [1, 2, 3]
result  → [10, 20, 30]

Stream은 원본 컬렉션을 직접 변경하는 기능이 아니다. 처리 결과가 필요하면 새로운 리스트 등으로 받아야 한다.

Stream은 한 번만 사용할 수 있다

Stream<Integer> stream = numbers.stream();

stream.toList();
stream.toList(); // IllegalStateException

최종 연산이 끝난 Stream은 다시 사용할 수 없다. 다시 처리하려면 numbers.stream()으로 새로운 Stream을 만들어야 한다.

10. 최종 정리

Stream API는 데이터를 어떻게 반복할지보다 어떤 조건으로 골라내고, 어떻게 바꾸고, 어떤 결과로 모을지에 집중하게 해주는 기능이다.