[자바 마스터북] 1장부터 5장.. 람다식과 Stream API까지.

1.1 자바란?

1.1.1 자바의 특징

• 객체 지향
  • 클래스와 상속 구조를 화용하여 확장성이 우수하며 재하용하기 쉬운 프로그래밍이 가능함.
• 플랫폼 독립성
  • 프로그램이 자바 가상머신에서 실행되므로 프로그램 자체는 운영체제에 독립적으로 실행될 수 있음.
• 뛰어난 에코 시스템
  • 우수한 라이브러리, 미들웨어(DBMS 등)가 다수 존재함으로 효율적인 개발이 가능하다.

1.1.3 자바가 실행되는 순서

자바 프로그램을 작성하고 실행하기까지의 아주 간단한 흐름 설명

1. 자바소스코드를 작성

2. javac 커맨드를 실행하여 소스 코드를 컴파일하고 `클래스 파일`이라고 불리는 중간코드를 생성한다.

3. javac 커맨드를 실행하여 java vm이 클래스 파일을 해석하여 처리한다.

 

2.4 명명 규칙

2.4.1 클래스와 변수는 '카멜 케이스', 상수는 스네이크 케이스(_)

• 그 중에서도 클래스명은 선두 문자를 대문자로하는 '파스칼 케이스'로 한다.

변수명 뒤에는 '_'을 붙이지 않는다.

변수는 명사 - 메서드는 동사로 명명한다.

이를 어기기 쉬운 경우가 있는데 바로 'boolean'을 사용하는 경우이다. 'is???'라고 하는 경우 동사형태가 되기 때문에 잘못된 명명에 해당한다. 메서드에만 isStarted 이런 식의 명명을 사용하자. boolean 필드 변수에는 started라고 표현할 수 있다.

'불길한 냄새'가 나는 이름을 주의하자.

역할이 애매하거나 많은 역할을 지니고 있는 나머지 비대화된 클래스가 이 경우에 해당한다.

너무 많은 데이터와 기능을 포용할 수 있는 이름은 좋지 않다. 역할을 더 단적으로 표현할 수 있는 명명이 없는지 고민해보자.

3.1 기본형과 참조형

3.1.5 래퍼 클래스

기본형은 객체가 아니라 단순한 값이며 메서드를 갖지 않는다. 

그러나 프로그램 안에서는 기본형 값에 대해 조작이 필요한 상황이 많이 있다. 이 때 자바는 기본형의 '래퍼 클래스'를 활용한다.

 

int의 선언 후 초기 값은 0이다. 그러나 Integer의 선언후 초기값은 null이라는 차이가 있다.

이러한 차이를 유용하게 이용할 수 있는 곳은 바로 '통신'이다.

 

HTTP 통신으로 취득한 값이다 설정파일로부터 읽어들인 값을 취득하여 지정하고 취득하지 못하면 null로 두고 싶을 때가 있다. 이때 int형은 지정하지 않아도 0이기 때문에 실제 값이 0인 것인지 지정하지 않은 값인지 구별할 수 없다.

하지만 '래퍼 클래스'는 값을 할당하지 않으면 null이기 때문에 구별할 수 있다. 따라서 이러한 차이를 표현하기 위해 통신, 파일 등으로 부터 읽어들인 변수는 래퍼형으로 사용하는 것이 좋다.

 

5.  람다식과 Stream API

Stream API에는 `작성` -> `중간 작업` -> `중간작업` -> .. .. -> `종료 작업` 순서의 세 가지 작업이 존재.\

 

5.1.2람다식을 사용해보자.

sort()를 위해 Comparator인터페이스의 compare 메서드를 구현하려면 기존에는 익명클래스로 메서드를 오버라이드 해야만 했다.

하지만, 자바 8에서는 이를 간단하게 () -> {} 형식으로 작성할 수 있다.

 

이는 `인터페이스의 구현을 여러 가지 선언을 걸쳐서 작성하는 대신 "처리의 내용만 나타내는 식"만 작성하면 된다.`라는 특성이다.

이것의 효과로 Stream API와 조합했을 때 코드를 더욱 알기 쉽고 간결하게 해주는 효과가 있다.

 

5.1.3 메서드 참조 (메서드 레퍼런스)

메서드 참조는 '대입할 곳의 함수형 인터페이스에 있는 인수의 수와 타입이 일치하고 있다면 메서드를 대입할 수 있다' 라는 규칙이다.

인자로 [인수의 수와 타입이 일치하다면] 사용가능..!

 

5.2.3 Map으로부터 Stream 작성하기 (feat. Entry)

Set<Map.Entry<String, String>> entries = myMap.entrySet();
Stream<Map.Entry<String, String>> stream = entries.stream();
stream.forEach(e-> System.out.println("KEY : " + e.getKey() + " Value : " + e.getValue()));

Map은 내부의 Entry객체로 관리되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이를 Set형태로 꺼내어 사용할 수 있고 각각 key, value로 나눠서 관리하므로 stream으로 만들어서 출력도 가능하다.

 

Set<String> strings = myMap.keySet();
Collection<String> values = myMap.values();

추가적으로 Map은 key는 Set형태로 관리하고 value는 Collection 객체 형태로 관리하는 것을 확인할 수 있다.

5.2.4 숫자 범위로부터 Stream 작성하기

컬렉션이나 배열, Map같은 객체 말고도 프리미티브한 숫자값으로도 Stream을 작성할 수 있다. 그 종류에는 IntStream, LongStream, DoubleStream 등이 있다.

IntStream stream = IntStream.range(1, 5); // 1~4까지 스트림 생성.
Stream.forEach(System.out::println);

5.3.1 요소를 치환하는 중간 작업

메서드명	처리내용	인수	반환값
map	요소를 별도의 값으로 치환	Function(인수 Stream, 반환값 임의의 타입)	Stream<변환 후의 타입>
mapToInt	요소를 int값으로 치환	Function(인수 Stream, 반환값이 int)	IntStream
mapToDouble	요소를 double값으로 치환	Function(인수 Stream, 반환값이 double)	DoubleStream
...나머지 프리미티브 타입들..

mapToInt, mapToDouble을 사용함으로써 나중에 sum, avg와 같이 수치 처리 메서드를 이용할 수 있게 된다.

# flatMap 사용해보기

flatMap은 Stream을 결합하여 하나의 Stream으로 취급하기 위해 사용하는 메서드이다.

 

만약, map메서드의 반환값이 '컬렉션' 이나 '배열'이 될 경우 '개별적 컬렉션'을 취급하게 된다.

하지만 flatMap을 사용하면 이것들을 하나의 Stream으로 취급할 수 있게 된다.

 

        class Node{
            private List<String> listString;

            public Node() {
                listString = new ArrayList<>();
            }

            public List<String> getListString() {
                return listString;
            }
        }
        List<Node> listNode = new ArrayList<>();
        
        // 일반적인 맵 사용시 List의 Stream을 반환
        Stream<List<String>> listStream = listNode.stream().map(list -> list.getListString());
        
        // flatMap사용 시 flat한 String의 Stream을 반환
        Stream<String> stringStream = listNode.stream().flatMap(list -> list.getListString().stream());

flatMap을 사용하면 컬렉션에서 다시 한번 값을 꺼내오는 과정을 거치지 않고서 바로 값을 사용할 수 있다.

 

5.3.2/3 요소를 걸러내고 정렬하는 중간 작업들

filter, limit, distinct 를 통해 조건에 맞는 요소들만 걸러낼 수 있다.

 

요소를 정렬하는 메서드는 sorted 메서드이다. Comparator를 구현해서 동작하게 된다.

Compartor의 반환값이..

0보다 작은 음수인 경우 -> 인수 1의 객체가 앞에 배치된다. (내림차순)

0보다 큰 양수인 경우    -> 인수 2의 객체가 앞에 배치된다. (오름차순)

0인 경우 -> 순서가 변하지 않는다. (그대로)

5.4 Stream에 대한 '종료 작업'

* 반복 처리를 실시하는 종료작업

forEach는 인수로 Consumer를 사용하여 값을 받아 액션만 취하고 리턴값을 돌려주지 않는다.

 

* 결과를 정리해서 추출하는 종료작업

 

collect는 모든 요소를 스캐닝하여 결과를 모아서 반환하는 작업을 수행한다.

```예시 코드

.collect(Collectors.toList());

.collect(Collectors.joining(","));

 

.groupingBy(Student::getScore)); 를 사용하면

값을 키로 가지고 학생들을 값을 가지는 Map형태를 만들 수 있다.

```

 

toArray는 모든 요소를 배열로 변환한다.

reduce는 값을 집약한다.

 

5.4.4 집계 처리를 실시하는 종료 작업

count, min, max, sum, average 등을 수행할 수 있으며 count메서드를 제외하고 Optional 반환값을 가진다.

 

5.5.3 List나 Map에 대한 효율적인 처리

removeIf를 활용해서 Stream인스턴스 없이 원하는 요소를 제거시킬 수 있게 되었다.

replaceAll을 활용해서 Stream인스턴스 없이 모든 요소를 원하는 요소로 바꿀 수 있게 되엇다.

 

5.6 StreamAPI를 사용하여 List초기화 하기.

        IntStream intStream = IntStream.of(1, 512, 123, 52, 23, 12);
        
        Stream<Integer> boxed = IntStream.of(1, 512, 123, 52, 23, 12).boxed();
        
        // collect를 사용하기 위해서 IntStream이 아닌 Stream<>형태로 변환이 필요하므로 boxed()를 사용함.
        List<Integer> collect = boxed.collect(Collectors.toList());

        // 배열로 변환하기.
        Integer[] integers = boxed.toArray(num -> new Integer[num]);

Stream을 활용하여 for문 없이 List나 배열형태로 만들 수 있다.