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컬렉션을 리스트로 수집하기

IntelliJ IDEA에서 컬렉션을 리스트로 수집하려고 collect(Collectors.toList())를 사용하면 다음과 같은 제안이 나타난다.

intellij

해당 제안을 클릭하면 아래와 같이 toList()로 변경된다.

List<String> sortedNames = names.stream()
                .map(String::toUpperCase)
                .sorted()
                .toList();

처음에는 collect(Collectors.toList())가 길어서 더 간결하게 사용할 수 있도록 IntelliJ IDEA에서 제안을 해주는 것이라고 생각했다. 두 방법 모두 같은 결과를 반환하기 때문에 완전히 같은 기능을 한다고 생각했다. 하지만 toList()는 Collectors.toList()와 다르다.

collect()

collect() 메서드는 Stream 인터페이스에 정의된 메서드로 스트림의 요소를 수집하는 최종 연산이다. collect() 메서드는 Collector 인터페이스를 구현한 클래스를 인수로 받는다. Collector 인터페이스는 스트림의 요소를 하나의 결과로 수집하는 방법을 정의한다. 위에서 사용한 Collectors.toList()는 Collector 인터페이스를 구현한 클래스이다. 즉, collect(Collectors.toList())는 스트림의 요소를 리스트로 수집하는 방법을 정의한 Collector 인터페이스를 구현한 Collectors.toList()를 인수로 받는 것이다.

Collertors.toList()

Collectors

앞서 말한 것처럼 Collectors.toList()는 Collector 인터페이스를 구현한 클래스이며, 스트림의 요소를 리스트로 수집하는 방법을 정의한다. ArrayList를 생성하고 ArrayList.add() 메서드를 이용해 요소를 추가하는 방식으로 요소를 수집하는 것을 볼 수 있다. 추가적으로 설명에서는 반환된 리스트의 유형, 가변성, 직렬화 가능성 또는 스레드 안전성에 대한 보장이 없다고 한다.

List<String> sortedNames = names.stream()
                .map(String::toUpperCase)
                .sorted()
                .collect(Collectors.toList());

위 코드를 설명하면 names 스트림의 요소를 대문자로 변환하고 정렬한 후 Collectors.toList()를 이용해 ArrayList를 생성하고 ArrayList.add() 메서드를 이용해 요소를 추가한다. 이때 반환된 리스트의 유형, 가변성, 직렬화 가능성 또는 스레드 안전성에 대한 보장이 없다고 할 수 있다.

toList()

toList

toList()는 JDK 16부터 추가된 메서드로 Stream 인터페이스에 정의된 메서드이다. toList()는 Collectors.toList()와 같은 기능을 하는 것 같지만 아래의 설명이 중요하다.

The returned List is unmodifiable; calls to any mutator method will always cause UnsupportedOperationException to be thrown.

toList()로 수집된 리스트는 수정할 수 없으며, 수정자 메서드를 호출하면 UnsupportedOperationException이 발생한다. 즉, toList()로 수집된 리스트는 불변 리스트라는 것이다.

List<String> sortedNames = names.stream()
                .map(String::toUpperCase)
                .sorted()
                .toList();

위 코드를 설명하면 names 스트림의 요소를 대문자로 변환하고 정렬한 후 toList()를 이용해 불변 리스트를 생성한다. 이때 반환된 리스트는 수정할 수 없으며, 수정 작업을 호출하면 UnsupportedOperationException이 발생한다. 이때 반환된 리스트는 스레드 안전하다고 할 수 있다.

toListModify

IntelliJ IDEA에서 toList()로 수집된 리스트를 수정하려고 하면 "Immutable object is modified" 경고가 나타난다. 이 경고는 toList()로 수집된 리스트는 수정할 수 없다는 것을 알려준다. 이를 무시하고 실행한다면 UnsupportedOperationException이 발생하는 것을 확인할 수 있다.

UnsupportedOperationException

추가 테스트

처음에 IntelliJ IEDA에서 collect(Collectors.toList())를 사용했을 때는 toList()로 변경할 수 있다는 제안이 나타났다. 그렇다면 언제나 toList()로 변경할 수 있다는 제안이 나타나는 것인지 확인하기 위해 다른 코드를 작성해보았다.

intellijTest

사진처럼 수집된 리스트가 수정되는 코드가 이미 작성되어 있는 경우 노란줄과 함께 toList()로 변경할 수 있다는 제안이 나타나지 않았다.

결론

collect(Collectors.toList())와 toList()는 완전히 같은 기능을 하는 것이 아니다.

collect(Collectors.toList())로 수집된 리스트는 thread-safe 하지 않기 때문에 여러 스레드가 같은 리스트를 수정하려고 시도한다면 예상치 못한 결과나 오류가 발생할 수 있다. 반면, toList()로 수집된 리스트는 수정할 수 없으며, 수정하는 코드가 실행된다면 UnsupportedOperationException이 발생한다. 따라서 toList()를 사용하면 불변 리스트를 생성할 수 있고, 불변 리스트는 스레드 안전하다.

만약 반환할 리스트가 수정되지 않거나, 수정되지 않아야 한다면 toList()를 사용하는 것이 좋을 것 같다.