Java Stream API - map() & flatMap()

Java 8에서 도입된 Stream API는 컬렉션을 처리하는 효과적인 방법을 제공한다. 그 중에서도 map()과 flatMap() 메서드는 데이터 변환과 처리에 있어 핵심적인 역할을 한다.

 

1. map()

<R> Stream<R> map(
        Function<? super T, // T : 입력 타입 (원본 스트림의 요소 타입)
        ? extends R> mapper // R : 출력 타입 (새로운 스트림의 요소 타입)
)

map() 메서드는 스트림의 각 요소를 다른 요소로 변환하는 1:1 매핑을 수행한다. 입력 요소 하나당 정확히 하나의 출력 요소가 생성된다.

주요 특징

• 각 요소를 독립적으로 변환
• 스트림의 요소 개수 유지 (one-to-one)
• 원본 데이터 구조 보존
• 반환 타입: Stream<R> (R은 변환된 타입)

예시 코드

// 문자열 길이 변환
List<String> words = Arrays.asList("Java", "Stream", "API");
List<Integer> wordLengths = words.stream()
        .map(String::length)
        .collect(Collectors.toList());
// 결과: [4, 6, 3]

// 객체 변환
List<User> users = getUserList();
List<String> userNames = users.stream()
        .map(User::getName)
        .collect(Collectors.toList());

2. flatMap() 

 

<R> Stream<R> flatMap(
        Function<? super T,    // T : 입력 타입 (원본 스트림의 요소 타입)
        ? extends Stream<? extends R>> mapper // R : 출력 타입 (새로운 스트림의 요소 타입)
)

flatMap()은 중첩된 스트림 구조를 단일 레벨로 평면화하면서 변환하는 작업을 수행한다. 각 요소를 스트림으로 변환한 후, 하나의 스트림으로 병합한다.

주요 특징

• 중첩 구조를 단일 레벨로 평면화
• 요소를 0개 이상의 요소로 변환 가능 (one-to-many)
• 컬렉션의 계층 구조 제거
• 반환 타입: Stream<R> (중첩된 스트림을 단일 스트림으로 변환)

 

• 값 생성 방법
  • 0개 값 반환: Stream.empty()
  • 여러 값 반환: Stream.of(a, b, c)

 

Stream<List<Integer>> 타입의 numbers.stream()을 flatMap을 사용해 Stream<Integer>로 변환 후 리스트로 반환.

flatMap은 각 입력값에 따라 다른 개수를 반환하는 유연한 처리도 가능하다.

class User {
    private String name;
    private List<String> emails;
    // getters, setters...
}

List<String> allEmails = users.stream()
        .flatMap(user -> user.getEmails().stream())
        .collect(Collectors.toList());

위 코드에서는 모든 email 출력을 위해 각 User별 email이 각자의 리스트로 구별되어 email이 출력되지 않고 모든 email을 하나의 리스트로 처리하기 위해 flatMap을 사용하였다.

 

3. 실제 활용 사례

class Order {
    private List<Product> products;
    // getters, setters...
}

class Product {
    private String name;
    private double price;
    // getters, setters...
}

// 모든 주문의 총 금액 계산
double totalValue = orders.stream()
        .flatMap(order -> order.getProducts().stream())
        .mapToDouble(Product::getPrice)
        .sum();

// 모든 제품 이름 추출
List<String> productNames = orders.stream()
        .flatMap(order -> order.getProducts().stream())
        .map(Product::getName)
        .distinct()
        .collect(Collectors.toList());

이렇게 각 주문이나 제품 별이 아닌 전체적인 통계나 품목을 추출하고 싶은 경우 flatMap이 강력한 도구가 된다.