스트림에서는 부작용 없는 함수를 사용하라 - [7장. 람다와 스트림(아이템46)]

📙 1. 스트림의 핵심

  스트림은 그저 또 하나의 API가 아닌, 함수형 프로그래밍에 기초한 패러다임이다.

  스트림 패러다임의 핵심은 계산을 일련의 변환(transformation)으로 재구성하는 부분이다. 이때 각 변환 단계는 가능한 한 이전 단계의 결과를 받아 처리하는 순수 함수여야 한다.

  순수 함수란 오직 입력만이 결과에 영향을 주는 함수다. 다른 가변 상태를 참조하지 않고, 함수 스스로도 다른 상태를 변경하지 않아야 한다. 이를 위해서는 (중간 단계든 종단 단계든) 스트림 연산에 건네는 함수 객체는 모든 부작용(side effect)이 없어야 한다.

 

  그렇다면 만약 부작용(side effect)이 발생하면 어떻게 될까? 아래와 같은 문제점이 발생하게 된다.

1. 가독성
   Stream을 사용한 순간 데이터의 변환과 평가가 이뤄질 것이라 기대하는데 그런 코드가 아니어서 읽기 어렵다.
2. 재사용성
   외부 상태에 의존해버리기 때문에 쉽게 재사용이 불가능해진다.
3. 테스트 가능성
   Stream 은 일반 로직과 다른 흐름을 가진다. 병렬로도 실행될 수 있는 것이라 테스트하기도 어려워진다.
4. 동시성
   멀티 스레드 프로그래밍에서 흔히 발생하는 공유 가변 상태와 관련된 문제를 피하기 어려워진다.

 

📙 2. 예시

  텍스트 파일에서 단어별 수를 세어 빈도표를 만든다고 해보자.

Map<string, Long> freq = new HashMap<>();
try (Stream<String> words = new Scanner(file).tokens()) {
    words.forEach(word -> {
        freq.merge(word.toLowerCase(), 1L, Long::sum);
    });
}

  이것은 스트림 코드라고 할 수 없다. 단지, 스트림 코드를 가장한 반복적 코드다.
  이 코드의 모든 작업이 종단 연산인 forEach에서 일어나는데, 이때 외부 상태(빈도표)를 수정하는 람다를 실행하면 문제가 생긴다. (forEach 연산은 스트림 계산 결과를 보고할 때만 사용하고, 계산하는 데는 쓰지 않도록 하자.)

 

  올바르게 스트림을 사용한 경우는 아래와 같다.

Map<String, Long> freq;
try (Stream<String> words = new Scanner(file).tokens()) {
    freq = words.collect(groupingBy(String::toLowerCase, counting()));
}

 

📙 3. 수집기(collecotor)

  수집기(collector), java.util.stream.Collectors에 대해서 알아보자. 이를 축소(reduction) 전략을 캡슐화한 블랙박스 객체라고 생각하자. 여기서 말한 축소는 스트림의 원소들을 객체 하나로 취합한다는 뜻이다.

  Collectors 클래스에는 39개의 메서드가 존재한다. 대표적으로는, 리스트를 반환하는 toList(), 집합을 반환하는 toSet(), 프로그래머가 지정한 컬렉션 타입을 반환하는 toCollection(collectionFactory)가 있다.

 

 

해당 글은
Joshua Bloch 님의 'Effective Java 3/E',
제이크서(Jake Seo)님의 '이펙티브 자바, 쉽게 정리하기 - item 46. 스트림에서는 부작용 없는 함수를 사용하라'
를 참고하였습니다.