Stream, Optional, 람다식

java8에서부터 제공해주는 유용한 기능들

Functional Programming(함수형 프로그래밍)?

대입문을 사용하지 않은 프로그래밍

부수효과가 없는 순수 함수를 1급 객체로 간주하여 인자로 넘기거나 반환 값으로 사용할 수 있다.

  • 부수효과 : 변수의 값이 변경 or 객체의 필드 값을 변경함 or 예외나 오류가 발생해서 실행이 중단 or 콘솔 또는 파일 IO가 발생

  • 1급 객체

    • 변수나 데이터 구조 안에 담을 수 있다.

    • 인자로 전달할 수 있다.

    • 반환 값으로 사용할 수 있다.

    • 할당에 이용된 이름과 무관하게 고유한 구별이 가능하다.

람다식?

함수를 하나의 식으로 표현한 것이다. 메소드의 이름을 따로 지정해서 사용하지 않기 때문에 익명 함수의 한 종류이다.

익명함수들은 모두 1급 객체이고 1급 객체는 변수처럼 사용 가능하다는 것이 특징이다.

람다 방식은 메소드 명이 필요없으며, 괄호와 화살표를 이용해서 함수를 선언한다.

람다 방식을 사용하면 불필요한 코드를 줄일 수 있고, 가독성을 높이는 것이 가능하다.

코드를 간결하게 만들어서 가독성이 높고 병렬 프로그래밍이 용이하다.

하지만, 재사용이 불가능하고, 디버깅이 어렵고 재귀로 만들 경우에는 부적합하다.

Functional Interface(함수형 인터페이스)?

참고 : https://mangkyu.tistory.com/113

람다식 와 같은 순수 함수와 일반 함수를 구분하기 위해서 함수형 인터페이스가 등장

  • 순수 함수 : 동일한 입력을 받았을 때, 항상 동일한 출력을 해야 하는 함수

functional interface란 함수를 1급 객체처럼 다룰 수 있게 해주는 애노테이션(@FunctionalInterface)으로, 인터페이스에 선언해서 단 하나의 추상 메소드만을 갖도록 제한한다.

이미 정의되어있는 함수형 인터페이스

  • Supplier<T> : 매개변수 없이 반환 값만을 갖는 함수형 인터페이스, T get()을 추상 메소드로 가지고 있다.

    • input값이 없기 떄문에 내부에서 랜덤함수를 사용하는게 아니라면 항상 같은 값을 리턴해주는 특징!!!

  • Consumer<T> : 객체 T를 매개변수로 받아서 사용하고, 반환 값은 없는 함수형 인터페이스이다.

    • 인자를 받아서 소모한다는 의미

    • 추상 메소드로 accept와 andThen을 가지고 있다.

    • void accept(T t)를 호출하면서 인자를 전달하게 되면, 구현된 내용이 수행된다.

    • andThen이라는 함수를 사용해서 다음 Consumer를 연쇄적으로 사용 가능 → 원하는 순서대로 andThen을 붙혀주고, accept에 계산하려는 값 넣어줌!

  • Function<T, R> : 객체 T를 매개변수로 받아서 처리하고 R로 반환하는 함수형 인터페이스이다.

    • 전형적인 함수를 지원한다 = 하나의 인자와 리턴타입을 가지고 있다.(제네릭으로 지정가능)

    • R apply(T t)를 추상 메소드로 가지고 있다. Consumer와 동일하게 andThen 이라는 함수를 지원하고, compose이라는 함수를 사용해서 첫 번째 함수 실행 이전에 먼저 함수를 실행할 수 있다(andThen과 반대), 그리고 identity 라는 static 함수를 사용해서 자기 자신을 반환할 수 있다.

    • compose를 사용하게 되면 인자값으로 준 함수를 먼저 수행하고, 그리고 처음의 값을 먼저 수행한다.

  • Predicate<T> : 객체 T를 매개변수로 받아 처리한 후, Boolean을 반환한다.

    • Function과 비슷하지만 리턴 타입이 Boolean으로 고정

    • test()함수를 사용해서 안에 인자 값에 대한 함수 계산이 true인지 false인지 확인

    • and()함수를 통해서 연결해서 사용 - 논리연산의 and와 같음

    • or()함수를 통해서 연결해서 사용 - 논리연산의 or와 같음

    • isEqual()

<? super 클래스>

매개변수의 자료형을 특정 클래스와 그 클래스의 상위 클래스로만 제한함

<?> 은 어떤 자료형도 매개변수로 받을 수 있는 와일드카드이다.

메소드 참조 : 함수형 인터페이스를 람다식이 아닌 일반 메소드를 참조시켜서 선언하는 방법

3가지 조건을 만족해야한다.

  1. 함수형 인터페이스의 매개변수 타입 = 메소드의 매개변수 타입

  2. 함수형 인터페이스의 매개변수 개수 = 메소드의 매개변수 개수

  3. 함수형 인터페이스의 반환형 = 메소드의 반환형

이렇게 참조 가능한 메소드는 클래스이름::메소드이름 이렇게 사용할 수 있다.

Stream? Optional?

why? - 기존에 길었던 코드들을 짧게 사용할 수 있도록 보완하고자 나온 기능들이다.

Stream?

Stream API는 데이터를 추상화해서 다루기 때문에 다양한 방식으로 데이터를 읽고 쓰기 위한 공통된 방법을 제공한다.

그렇기 때문에 Stream API를 이용하면 배열이나 Collection뿐만 아니라 파일에 저장된 데이터도 모두 같은 방법으로 다룰 수 있게 된다 - Collection에서 Stream기능을 지원!

데이터를 모아서 원하는 방식으로 처리할 때 사용한다. - DB관련해서 사용할 때 많이 사용된다.

Stream은 데이터를 읽어들여서 처리만 할 뿐, 소스를 변경하지 않는 것이 장점이다.

Stream은 작업을 내부 반복하기 때문에 간결하게 할 수 있다.

Stream API은 이러한 데이터 소스에서 사용할 수 있다.

  1. 컬렉션

  2. 배열

  3. 가변 매개변수

  4. 지정된 범위의 연속된 정수

  5. 특정 타입의 난수들

  6. 람다 표현식

  7. 파일

  8. 빈 스트림

Stream 의 기본 타입

  • IntStream

  • LongStream

  • DoubleStream

Stream 중계 연산과 그 메소드

  • filter : 내부에서 메소드를 사용해서 원하는 조건만 찾는 메소드

  • map : 모든 값들에 대해서 메소드를 적용시켜서 결과값으로 바꿔주는 메소드

    • mapTo자료형 : 원하는 자료형으로 변경해주는 메소드

  • sorted : comparator를 사용해서 스트림을 정렬해주는 메소드

  • forEach : list가 들어왔을때 list의 모든 값들에 대해서 원하는 작업을 해주는 메소드

  • ifPresent : 값이 만약 존재한다면 원하는 작업을 해주는 메소드

List<OnlineClass> springClasses = new ArrayList<>();
        springClasses.add(new OnlineClass(1, "spring boot", true));
        springClasses.add(new OnlineClass(2, "spring data jpa", true));
        springClasses.add(new OnlineClass(3, "spring mvc", false));
        springClasses.add(new OnlineClass(4, "spring core", false));
        springClasses.add(new OnlineClass(5, "rest api development", false));

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("spring으로 시작하는 수업 ");
        springClasses.stream()
                .filter(c -> c.getTitle().startsWith("spring"))
                    .forEach(onlineClass -> System.out.println(onlineClass.getTitle()));
        System.out.println("==============================================");

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("close 되지 않은 수업 ");
        springClasses.stream()
                        .filter(Predicate.not(OnlineClass::isClosed))
                                .forEach(onlineClass -> System.out.println(onlineClass.getTitle()));
        System.out.println("==============================================");

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("수업 이름만 모아서 스트림 만들기 ");
        springClasses.stream()
                        .map(OnlineClass::getTitle)
                                .forEach(System.out::println);
        System.out.println("==============================================");


        List<OnlineClass> javaClasses = new ArrayList<>();
        javaClasses.add(new OnlineClass(6, "The Java test", true));
        javaClasses.add(new OnlineClass(7, "The Java, Code manipulation", true));
        javaClasses.add(new OnlineClass(6, "The Java, 8 to 11", false));

        List<List<OnlineClass>> keesunEvents = new ArrayList<>();
        keesunEvents.add(springClasses);
        keesunEvents.add(javaClasses);

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("두 수업 목록에 들어있는 모든 수업 아이디 출력");
        keesunEvents.stream()
                .flatMap(Collection::stream)
                        .forEach(oc -> System.out.println(oc.getId()));
        System.out.println("==============================================");

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("10부터 1씩 증가하는 무제한 스트림 중에서 앞에 10개 빼고 최대 10개 까지만");
        Stream.iterate(10, i -> i+1)
                        .skip(10)
                                .limit(10)
                                        .forEach(System.out::println);
        System.out.println("==============================================");

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("자바 수업 중에 Test가 들어있는 수업이 있는지 확인 ");
        System.out.println(javaClasses.stream().anyMatch(oc -> oc.getTitle().contains("Test")));
        System.out.println("==============================================");

        System.out.println("==============================================");
        System.out.println("스프링 수업 중에 제목에 spring이 들어간 제목만 모아서 List로 만들기 ");
        List<String> list = springClasses.stream().filter(oc -> oc.getTitle().contains("spring"))
                        .map(OnlineClass::getTitle)
                                .collect(Collectors.toList());
        list.forEach(System.out::println);
        System.out.println("==============================================");

Optional?

Optional 객체는 null이 아닌 값을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 컨테이너 객체이다.

Optional 객체는 자체적으로 null을 사용하면 오류가 발생할 가능성이 있는 메서드 반환 유형으로 사용하기 위한 것이다.

Optional 유형인 변수는 자체적으로 null이면 안된다! = 예측하지 못하는 null을 예방(nullsafe!)

Optional 객체 생성

  • Optional.empty() : 빈 Optional 객체 생성

  • Optional.of(value) : value값이 null이 아닌 경우에 사용

  • Optional.ofNullable(value) : value값이 null인지 아닌지 확실하지 않은 경우에 사용

Optional이 담고 있는 객체에 접근 및 사용법

  • IfPresent(함수) : Optional 객체가 non-null인 경우에 인자로 넘긴 함수를 실행 / null이면 함수 실행X

  • orElse(값) : Optional 객체가 null인 경우에 인자로 넣어준 값을 리턴

  • orElseGet(함수) : orElse와 같은 기능이지만 인자로 넣어준 함수가 리턴하는 것을 리턴 / null인 경우에만!!!!! 함수 실행

  • orElseThrow : null인 경우에 기본 값을 리턴하지 않고 예외를 리턴할 수 있다.

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