[Java] 람다(Lambda)와 스트림(Stream) API 개념 및 예제

람다(Lambda)

1. 람다(Lambd) 표현식

람다 표현식(Lambda Expression)은 익명 함수를 생성하기 위한 간결한 문법으로, Java 8에서 도입되었다.

• 코드의 간결성과 가독성을 높임
• 주로 함수형 인터페이스(Functional Interface)와 함께 사용

✏️ 함수형 인터페이스 (Functional Interface)
Java에서 함수형 인터페이스는 단 하나의 추상 메서드만 가지는 인터페이스를 의미한다.
람다 표현식이나 메서드 참조를 지원하는 기반이다.

---

2. 기본 문법

(매개변수) -> { 실행문 }

1. 매개변수 : 함수에 전달할 값. 매개변수가 1개면 괄호 생략 가능
2. -> : 람다 표현식의 매개변수와 실행문을 구분
3. 실행문 : 메서드의 본문으로, 한 줄일 경우 중괄호{} 생략 가능

---

3. 람다 표현식 예제

람다를 사용하면 불필요한 코드(클래스 선언, 메서드 명 등)를 줄일 수 있다.

 

Thread Runnable 객체 생성 예시

Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Runnable 실행");
    }
};
new Thread(runnable).start();

• Runnable 객체를 익명 클래스 형태로 생성

 

Runnable runnable = () -> System.out.println("Runnable 실행");
new Thread(runnable).start();

• Runnable을 람다 표현식으로 간단히 정의

---

4. 함수형 인터페이스와의 관계

함수형 인터페이스는 인터페이스에 단 하나의 추상 메서드만 정의되어야 한다.

람다 표현식으로 함수형 인터페이스의 추상 메서드를 구현할 수 있다.

 

함수형 인터페이스 예제

@FunctionalInterface
interface Calculator {
    int operate(int a, int b);
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 람다 표현식을 사용하여 Calculator 구현
        Calculator add = (a, b) -> a + b;
        Calculator multiply = (a, b) -> a * b;

        System.out.println("덧셈 결과: " + add.operate(5, 3));      // 출력: 8
        System.out.println("곱셈 결과: " + multiply.operate(5, 3)); // 출력: 15
    }
}

---

---

스트림(Stream) API

1. 스트림(Stream) API

Java 8에서 도입된 Stream API는 데이터를 처리하는 데 있어 함수형 프로그래밍 스타일을 제공한다.

스트림은 java.util.stream 패키지에 포함된 API이며 데이터를 처리하기 위한 연산의 집합(filter, map, collect 등)을 제공한다.

• 데이터를 순차적 또는 병렬적으로 처리할 수 있다.
• 데이터를 처리하는 파이프라인을 형성하여 간결하고 효율적인 코드를 작성할 수 있다.

 

특징

1. 데이터 소스(컬렉션, 배열 등)에서 데이터를 추출하여 처리
2. 데이터를 필터링, 변환, 집계하는 연산 제공
3. 중간 연산과 최종 연산으로 구성
       - 중간 연산 : 스트림 변환 (filter, map)
       - 최종 연산 : 스트림을 결과로 변환 (forEach, collect)
4. 스트림은 한 번 소비되면 재사용 불가

---

2. 스트림의 주요 메서드

• 중간 연산
      - filter(Predicate) : 조건에 맞는 요소 필터링
      - map(Function) : 각 요소를 변환
      - sorted() : 요소를 정렬
• 최종 연산
      - forEach(Comsumer) : 각 요소를 소비
      - collect() : 결과를 컬렉션으로 반환
      - reduce() : 요소를 하나의 값으로 줄임

---

3. 스트림 API 예제

데이터 필터링과 변환

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");

        // 이름이 "A"로 시작하는 요소 필터링 및 변환
        names.stream()
             .filter(name -> name.startsWith("A"))
             .map(String::toUpperCase)
             .forEach(System.out::println); // 출력: ALICE
    }
}

 

숫자 데이터의 집계

import java.util.stream.IntStream;

public class StreamSumExample {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = IntStream.range(1, 6) // 1부터 5까지의 숫자
                           .sum();      // 합산
        System.out.println("Sum: " + sum); // 출력: Sum: 15
    }
}

 

리스트 정렬 및 수집

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 1, 4, 2);

        // 정렬 후 수집
        List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream()
                                             .sorted()
                                             .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(sortedNumbers); // 출력: [1, 2, 3, 4, 5]
    }
}

---

4. 람다와 스트림 API

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

        // 스트림 API + 람다
        names.stream()
             .filter(name -> name.startsWith("A")) // filter 메서드는 API
             .map(String::toUpperCase)             // map 메서드는 API
             .forEach(System.out::println);        // forEach 메서드는 API
    }
}

• stream(), filter(), map(), forEach() 는 스트림 API에서 제공하는 메서드
• 람다 표현식 name -> name.startWith("A")을 스트림 API와 결합하여 동작