[Java] 스트림(Stream) 사용 시 주의사항 (재사용, 지역변수 접근, 무한 스트림)

Java 스트림(Stream) 사용 시 주의사항

최근에 Java의 Stream API를 활용하면서 경험했던 오류들에 대한 내용을 정리한다.

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1. 스트림의 재사용

 

말 그대로 한 번 사용했던 스트림을 다시 한번 사용할 경우 발생하는 오류이다. 흔하게 접할 수 있는 실수이므로 주의하자. Stream은 컬렉션이 아니기 때문에 재사용할 수 없다.

 

예제1)

// 문자열 스트림 생성
Stream<String> langNames = Stream.of("Java", "C++", "Python", "Ruby");

// 스트림 내 모든 요소 출력
langNames.forEach(System.out::println);

// "Java" 만 제외한 스트림을 다시 생성... Exception이 발생한다.
Stream<String> filtered = langNames.filter(lang -> !lang.equals("Java"));
filtered.forEach(System.out::println);

 

 

예제2)

IntStream stream = IntStream.of(1, 2);
stream.forEach(x -> System.out::println(x));
 
// 재사용시 Exception 발생
stream.forEach(x -> System.out::println(x));

 

java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed

스트림은 오직 한 번만 소비될 수 있다.

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2. 지역변수 접근

 

스트림을 이용하면서 람다(lambda) 또는 메소드 참조(method references)를 사용하는 경우 지역 변수(local variables)에 접근할 수 없다.

int sumForLambda = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    // it works!
    sumForLambda += i;
}

int sumForloop = 0;
IntStream.range(0, 5).forEach(i -> {
    // compile error
    sumForloop += i;
});

 

그리고 스트림의 파이프라인에서 연결된 각 단계의 값들에 접근할 수 없다. peek 메서드로 연산 사이의 결과를 확인하고 싶지만 불가능하다.

Arrays.stream(array)
        .filter(first -> first % 2 == 0)
        .filter(second -> second > 3)
        .peek(value -> {
            // compile error, can't access second filter's variable
            int printValue = value + second;
            System.out.println(printValue);
        })
        .sum();

참고로 peek 메서드의 경우 스트림의 결과를 구하는 단말 연산(Terminal Operations)이 실행되지 않으면 메서드 자체가 실행되지 않는다. 위 예제에서는 sum 메서드가 단말 연산으로 실행되었다.

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3. 무한 스트림 생성 문제 

 

// 1-1. 무한이 돌아감 
IntStream.iterate(0, i -> i + 1)
         .forEach(System.out::println);
         
         
// 1-2. 더 나은 코드 (0~9) 
IntStream.iterate(0, i -> i + 1)
         .limit(10)  
         .forEach(System.out::println);
         

/* --------------------------------------------------------------- */

// 2-1. 의도치 않게 생성된 무한 스트림
IntStream.iterate(0, i -> ( i + 1 ) % 2)
         .distinct()
         .limit(10)
         .forEach(System.out::println);

System.out.println("complete");


// 2-2. 연산자 순서를 변경해 정상적으로 작동하게 함
IntStream.iterate(0, i -> ( i + 1 ) % 2)
         .limit(10)
         .distinct()
         .forEach(System.out::println);
System.out.println("complete");

3번은 limit(10)을 사용했는데도 무한 스트림이 될 수 있다.

여기서 문제는 distinct 연산자는 iterate 함수가 오직 0과 1이라는 값만 생성할 것이라는 것을 알지 못해 결국 스트림으로부터 무한히 값을 받아들여 사용할 것이다. limit(10)에는 결코 다다르지 못하기 때문에 무한 스트림이 된다.

 

 

 

 

 

이 외에도 여러가지 주의점이 있지만 가장 많이 접할 수 있는 오류들로 정리하였다.

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참고(출처)

https://madplay.github.io/post/mistakes-when-using-java-streams

https://hamait.tistory.com/547