/ KOTLIN, JAVA

코틀린의 지연(lazy) 컬랙션 연산

map이나 filter 같은 컬랙션 함수는 결과 컬랙션을 즉시(eagerly:열심히) 생성합니다. 이는 컬랙션 함수를 연쇄하면 단계마다 중간 결과를 새로운 컬랙션 객체로 생성한다는 말이기도 합니다. 하지만 시퀀스(sequence)를 사용하면 중간 임시 컬렉션을 사용하지 않고도 연살을 연쇄적으로 수행 할 수 있습니다.

articles.map(Article::title).filter { it.startsWith("[")}

코틀린 표준 라이브러리 문서에서는 filter와 map의 리턴값이 리스트라고 되어있습니다. 이는 순차적으로(연쇄적으로) 연산을 수행하면서 각각 새로운 리스트를 만든다는 것인데, 사실 요즘 안드로이드 디바이스 성능과 메모리크기를 고려하면 큰 부담이 되는 경우는 적긴합니다. 하지만 아이템이 수백만개나 구성요소 하나하나가 상당히 큰 객체라면 이야기가 달라집니다.

이런경우 각 연산이 컬랙션을 직접 사용하는 대신 시퀀스를 사용하도록 구성하면 문제를 개선할 수 있습니다.

aritcles.asSequence()
    .map(Article::title).filter { it.startsWith("[")}
    .toList()

시작은 .asSequence()로 변환하고 마지막에 다시 Sequence를 List로 변환해야합니다. 시퀀스에서도 map과 filter를 그대로 사용합니다. 혹시 sequence클래스나 패키지에서 어떤 함수를 제공하지 않을까 했지만, Sequence는 아래처럼 단순한 Iterator를 가진 인터페이스입니다. (그렇다고 역할이 단순하다는 이야기는 아닙니다.)

package kotlin.sequences

public interface Sequence<out T> {
    public abstract operator fun iterator(): kotlin.collections.Iterator<T>
}

여기서 나오는 iterator() 메소드를 통해 원소값을 하나씩 순차적으로 얻어오는게 Sequence의 전부입니다. 여기에 필요할때 계산하는 lazy의 개념이 지원되면서 결과를 저장하지 않고 연쇄적으로 적용하여 효율적으로 계산을 수행할 수 있습니다.

시퀀스의 연산은 중간 단계(Intermediate Step)과 최종 연산(Terminal operations)으로 구분되어집니다.

조금 더 명확한 예를 들기 위해 kotlinlang.org에 예제를 가져와 봤습니다.

List(Collection)으로 수행.

val words = "The quick brown fox jumps over the lazy dog".split(" ")
val lengthsList = words.filter { println("filter: $it"); it.length > 3 }
    .map { println("length: ${it.length}"); it.length }
    .take(4)

println(lengthsList)

filter: The
filter: quick
filter: brown
filter: fox
filter: jumps
filter: over
filter: the
filter: lazy
filter: dog
length: 5
length: 5
length: 5
length: 4
length: 4
Lengths of first 4 words longer than 3 chars:
[5, 5, 5, 4]

https://kotlinlang.org/docs/images/list-processing.png

Sequence로 수행.

val words = "The quick brown fox jumps over the lazy dog".split(" ")
val wordsSequence = words.asSequence()

val lengthsSequence = wordsSequence.filter { println("filter: $it"); it.length > 3 }
    .map { println("length: ${it.length}"); it.length }
    .take(4)

println(lengthsSequence.toList())

Lengths of first 4 words longer than 3 chars
filter: The
filter: quick
length: 5
filter: brown
length: 5
filter: fox
filter: jumps
length: 5
filter: over
length: 4
[5, 5, 5, 4]

https://kotlinlang.org/docs/images/sequence-processing.png

중간연산은 항상 지연됩니다. 최종 연산을 호출하면 연기되었던 모든 계산이 수행됩니다. 만약 위의 예에서 마지막 줄의 lengthsSequence.toList()를 호출하지 않으면, 결과는 아무런 출력도 일어나지 않습니다. 즉, filter,map구문에서 일어나는 모든 중간 연산은 수행이 되지 않습니다.

안드로이드 컴파일 환경에서는 아직 스트림을 지원하지 않기 때문에 이러한 시퀸스를 통해 게으른 연산을 지원합니다.

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