[ 10분 테코톡 ] - Stream 그리고 For Loop

🤥개요

들어가기

 

일반적으로 우리는 데이터를 탐색하고자 할 때, 반복문을 사용할 것이다. 그러나 루프가 길어지고 주어진 조건식이 많아진다면 당연히 이 루프속 내용은 많아질 것이고, 가독성 또한 떨어지며 코드의 재사용도 힘든데 이러한 문제점을 해결하기 위해 Java 8 버전부터 Steam(스트림)이라는 개념을 지원해준다.

 

어떻게하면 우리는 이 Steam을 잘 활용할 수 있을까에 대한 고민을 담은 글이다.? 스트림을 왜 써야할까? 등 Stream의 내용을 학습하고, 내가 고민한 내용을 바탕으로 적용해보기 위해서 정리한 글이다.

 

본 글은 구글링 및 10분 테코톡 11강, 12강 Stream에 관련한 영상을 시청 후 정리한 내용이다. 본 내용에서 사용한 사진은 테코톡에서 발췌한 사진임을 명시한다.

 

본 글은 왜 이 개념이 중요한지를 알게되고 더 나아가 활용의 범주까지 지식의 스펙트럼을 넓히며 면접 및 취업을 대비하기 위해 [10분 테코톡]을 시청 후 본 내용을 정리하고 내 것으로 만들기 위해 작성한 내용입니다. 

 

---

🤥  목차

1. For loop?? 🧐
2. Stream💪
3. 정리😶

---

1). For loop? vs Stream 🧐

 

- for Loop -

for문은 우리가 프로그래밍 시 자주 사용하는 루프의 일종이다.

과거 Java 1 부터 지원했으며 사용 조건은 다음과 같다

 

예시 : for(초기화; 조건; 후처리)

List<Integer>list= List.of(1,2,3,4,5);
for(inti=0;i<list.size();i++)**{
    System.out.println("list"+"["+i+"]"+"="+list.get(i));
}

이 이후 가독성과 안정성을 높이고자 Java 5부터는 향상된 for문을 지원한다.

(주로 배열이나 컬렉션을 순회해서 요소를 탑색할 때 사용한다.)

 

예시 : for(Integer i : list)

**for(Integer i:list)**{
    System.out.println(i);
}

일반적인 for문에서는 우리가 직접 index를 설정해줘서 가끔 index out of boundary 예외를 터트릴 수 있는데, 향상된 for문에서는 직접 index를 입력하지않아 발생하는 예외로부터 더욱 안전하다는 장점이 있다. 또한 가독성도 증가한다.

자바 8부터는 이러한 장점을 모아서 Stream을 지원한다.

-Stream -

Stream은 Java 8 버전부터 지원하게 되었으며, 앞서 설명한 for문과 같이 연속된 정보를 처리하는데 사용한다. 또한 별도의 멀티스레드 구현 없이 병렬처리가 가능하는 등 여러 이점을 가지고 있다.

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

스트림을 3부분으로 나누면 다음과 같다.

• 생성
• 가공
• 소비

스트림은 스트림을 생성 후 , filter, map 같은 중간 연산(가공)을 거친 후, collect와 같은 최종 연산(소비)을 실행하게 된다.

1. 스트림은 리스트나 배열, collection 등으로부터 생성한다
2. 이러한 소스로부터 얻어낸 데이터를 가공하는 과정이 가공이다.
3. 2과정에서 발생한 데이터를 새로운 스트림으로 반환하는데, 이는 Lazy Evaluation을 가능하게 하기 위해서이다.
4. 여기서 Lazy Evaluation은 게으른 연산이란 뜻으로, 불필요한 연산을 피하기 위해 연산을 지연시키는 것을 말한다. 
5. (참고 : https://dororongju.tistory.com/137)
6. 이 중간 연산은 2가지로 분류할 수 있는데, Stateless(독립적), Stateful(종속적)으로 분류할 수있다.

 

특정 행위를 수행할 때 → 독립적으로 수행 ex) map

선행된 연산의 영향을 받음 → 종속적 ex) sorted, distinct

1. 최종 연산에서는 결과를 반환하거나 side effect를 만들어 내기 위해 사용한다.
   • 여기서 중요한 점은 최종 연산자가 수행되면 해당 stream 파이프는 소비된 것으로 간주하기에, 다시 사용하려면 새로운 스트림을 만들어야 한다.
   • forEach는 log나 debug 용도로만 사용하는 것을 권장한다.

---

2. 차이점💪-

함수 객체 vs 코드 블록

스트림과 for문의 대표적인 차이는 우선 표현 방식에 있다.

 

for문은 코드 블록으로 표현한다.

 

Stream의 파이프라인은 함수 객체로 표현한다.

 

일반적으로 for문은 넘어온 외부 변수를 코드 블럭 내에서 변경이 가능하다.

 

그러나 Stream은 람다이기에 지역 변수를 수정할 수 없다.

 

또 for문은 for문 속에서 continue 혹은 break와 같은 로직을 통해 흐름을 제어할 수 있으나, Strema에서는 불가능하다.

내부 반복 (what) vs 외부 반복(how)

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

가독성

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

동일한 기능을 가진 CODE로 가독성을 확인해보면 위와 같다.

 

이 가독성이라 하면 결국 익숙한 쪽으로 기울기 마련인데, 나 역시 윗 for문이 조금 더 익숙해서 가독성이 나은 것 같다.

그러나 Stream에서는 chain 형식의 filter를 통해 그저 윗 처럼 조건만 주면 더욱 가독성이 뛰어남을 확인할 수 있었다.

그러나 가독성은 코드에 따라 달라지기에 무조건적으로 Stream이 뛰어난 것은 아니라는 것을 확인할 수 있었다.

디버깅

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

해당 로직은 숫자들을 특정 값으로 나누어 합하는 로직을 구현한 CODE이다.

 

만약 여기서 매개변수로 넘어온 divideNumber가 0으로 들어오면 예외가 발생할 것이다.

스트림에서 발생한 예외는 다음과 같다

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

스트림은 내부적으로 동작하는 작업이 많기에 복잡하게 출력된다. (스트림은 지연연산)

for문에서 발생한 예외는 다음과 같다

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

병렬처리

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

윗 사진처럼 호출이 잦아지면 우리는 이 것의 성능을 병렬처리로 개선할 필요가 있다.

병렬 처리를 직접 구현하게되면 당연히 코드도 길어지고 복잡해질 것이다.

그러나 Stream을 이용하게되면 보다 쉽게 병렬처리를 사용할 수 있다.

성능

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

for문은 나온지 오래되서 Stream에 비해 JVM에 최적화가 많이 이루어졌다.

또한 Stream 생성에 따른 오버헤드가 발생한다.

 

출처 : [10분 테코톡] 12. Stream

 

성능 차이가 그렇게 크지 않다.

종합적으로 봤을 때, 원시 타입의 for문이 성능적인 면에서 우위를 점하고 있는데, 요즘엔 하드웨어 기술이 많이 발전해서 이 또한 커버가 가능할 수준까지 올라왔다. 그래서 정말 성능이 중요한 곳에서는 원시 타입을 사용하는 것이 맞지만, 나머지 영역에서는 가독성과 유지보수성을 높여주는 Stream 을 사용하는 것이 더 이점이 크다.

이루어졌다.

---

3. 정리😶

• 가독성

stream이 가독성이 좋다고 하지만 취향껏 사용하는 것이 좋다.

• 디버깅

for문에 비해 stream이 디버깅하기 어렵다

• 병렬처리

stream을 이용한 병렬 처리가 간단하다.

• 성능

for문이 성능이 조금 더 좋음을 확인할 수 있으나, 현재는 크게 신경쓰지 않아도 될 것으로 보인다