아이템 46. 스트림에서는 부작용 없는 함수를 사용하라

스트림은 또 하나의 API가 아닌, 함수형 프로그래밍에 기초한 패러다임 스트림이 제공하는 표현력, 속도, (상황에 따라서는) 병령성을 얻으려면 API와 패러다임을 함께 이해 필요

스트림 패러다임의 핵심은 계산을 일련의 변환으로 재구성!

각각의 변환 단계는 가능한 한 이전 단계의 결과를 받아 처리하는 순수 함수여야 한다!

순수함수? = 오직 입력만이 결과에 영향을 주는 함수. 다른 가변상태를 참조하지 않으며, 함수 스스로도 다른상태를 변경하지 않는다!

스트림 패러다임을 이해하지 못한 채 API만 사용한 경우

        Map<String, Long> freq = new HashMap<>();

        List<String> wordList = new ArrayList<>();
        wordList.add("apple");
        wordList.add("lemon");
        wordList.add("banana");

        try (Stream<String> words = wordList.stream()) {
            words.forEach(word -> {
                freq.merge(word.toLowerCase(), 1L, Long::sum);
            });
        }

위 코드의 문제점
- stream, lambda, method 참조했지만, not stream code.
- 모든 연산이 forEach에서 일어나며, 이때 만약 외부상태 수정이 일어나면 문제가 생긴다.
- forEach 연산 : 스트림 계산 결과를 보고할 때만 사용하고 계산하는 데는 쓰지 말자

스트림을 제대로 활용해 빈도표를 초기화한 경우

        Map<String, Long> freq;

        List<String> wordList = new ArrayList<>();
        wordList.add("apple");
        wordList.add("lemon");
        wordList.add("banana");

        try (Stream<String> words = wordList.stream()) {
            freq = words.collect(groupingBy(String::toLowerCase, counting()));
        }

        freq.forEach((k,v)->System.out.println("key : " + k + " Count : " + v));

collector(수집기가 생성하는 객체)

스트림을 사용하려면 꼭 배워야하는 새로운 개념
java.util.stream.Collectors : 메서드 43개 (자바10 기준)
축소( 스트림의 원소들을 객체 하나에 취합) 전략을 캡슐화한 블랙박스 객체

빈도표에서 상위 2개를 뽑아내는 파이프라인

        List<String> topTwo = freq.keySet().stream()
                .sorted(comparing(freq::get).reversed())
                .limit(2)
                .collect(toList());

        topTwo.stream().forEach(v -> System.out.println(v));

sorted(comparing(freq::get).reversed())
- comparing 메서드는 비교자 생성 메서드(#14)
toList
- Collectors의 메서드
- 파이프라인 가독성이 좋아 많이 사용하는 표현

toMap

예시1. 수집기를 사용하여 문자열을 열거 타입 상수에 매핑

import java.util.Map;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;

import static java.util.stream.Collectors.toMap;

public enum Operation {
    PLUS("+") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x + y;
        }
    },
    MINUS("-") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x - y;
        }
    };

    private final String symbol;

    Operation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return symbol;
    }

    public abstract double apply(double x, double y);

    private static final Map<String, Operation> stringToEnum = Stream.of(values()).collect(toMap(Object::toString, e -> e));

    public static Optional<Operation> fromString(String symbol) {
        return Optional.ofNullable(stringToEnum.get(symbol));
    }

}

toMap(keyMapper, valueMapper) : 스트림 원소를 키에 매핑하는 함수와 값에 매핑하는 함수를 인수로 받는다.
스트림 원소 다수가 같은 키를 사용한다면 파이프라인이 IllegalStateException을 던지며 종료

예시2. 각 키와 해당 키의 특정 원소를 연관짓는 맵을 생섯하는 수집기

Map<Artist, Album> topHits = albums.collect(toMap(Album::article, a->a, maxBy(comparing(Album::sales))));

앨범 스트림을 맵으로 바꾸는데, 이 맵은 각 음악가와 그 음악가의 베스트 앨범을 짝지은 것
여기서 비교자로 maxby라는 정적 팩토리 메서드를 사용해 베스트앨범을 추출
이 외에, 충돌 발생(중복 발생) 시 마지막 값을 취하는 등의 수집기를 만들 수도 있다!

groupingBy

input : classifier(분류 함수)
output : 원소들을 카테고리별로 모아 놓은 맵을 담은 collector
분류함수는 입력받은 원소가 속하는 카테고리를 반환. 그리고 이 카테고리가 해당 원소 맵키로 쓰인다.
예시1.
```
Map<String, List<String>> wordMap = words.collect(groupingBy(String::toLowerCase));
```
분류함수 하나를 받아 맵을 반환
반환된 맵에 담긴 값은 해당 카테고리에 속하는 원소들을 모두 담은 리스트

예시2. 다운스트림(downstream)수집기 명시한 경우

리스트 외의 값을 갖는 맵을 생성하려고 할때

Map<String, Long> wordMap = words.collect(groupingBy(String::toLowerCase, counting()));

각 카테고리와, 해당 카테고리에 속하는 원소들의 개수를 담은 맵을 반환

joining

CharSequence 인스턴스의 스트림에만 적용할 수 있다.
```
List<String> list = Arrays.asList("A","B","C","D");
```

String result= list.stream().collect(Collectors.joining()); System.out.println(result); // output : ABCD

result= list.stream().collect(Collectors.joining(",")); System.out.println(result); // output: A,B,C,D

result= list.stream().collect(Collectors.joining("-","[","]")); System.out.println(result); // output: [A-B-C-D]


## 결론
- 스트림 파이프라인 프로그래밍의 핵심은 부작용 없는 함수 객체에 있다. 
- 스트림뿐만 아니라, 스트림 관련 객체에 건네지는 모든 함수 객체가 부작용이 없어야 한다. 
- forEach는 수행한 계산 결과를 보고할 때만 이용해야 한다.
- 스트림을 올바로 사용하려면 collector를 잘 알아둬야 한다. 
- 수집기 팩터리 : toList, toSet, toMap, groupingBy, joining

NMP-Study / EffectiveJava2022

아이템 46. 스트림에서는 부작용 없는 함수를 사용하라 #46

스트림 패러다임의 핵심은 계산을 일련의 변환으로 재구성!