아이템 42. 익명 클래스보다는 람다를 사용하라

• 예전에는 자바에서 함수 타입을 표현할 때 추상 메서드를 하나만 담은 인터페이스(드물게는 추상 클래스)를 사용했다.
• 이런 인터페이스를 함수 객체(function object)라고 하여, 특정 함수나 동작을 나타내는 데 썼다.

익명 클래스의 인스턴스를 함수 객체로 사용 - 낡은 기법이다!

public class Item42 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = new ArrayList<>();
        Collections.sort(words, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return Integer.compare(o1.length(), o2.length());
            }
        });
    }
}

• 전략 패턴처럼, 함수 객체를 사용하는 과거 객체 지향 디자인 패턴에는 익명 클래스면 충분했다.
• 하지만 익명 클래스 방식은 코드가 너무 길기 때문에 자바는 함수형 프로그래밍에 적합하지 않았다.
• 자바 8에 와서 추상 메서드 하나짜리 인터페이스는 특별한 의미를 인정받았고, 지금은 함수형 인터페이스라 부르는 이 인터페이스들의 인스턴스를 람다식(lambda expression)을 사용해 만들 수 있게 되었다.
  • 람다는 함수나 익명 클래스와 개념은 비슷하지만 코드는 훨씬 간결하다.

람다식을 함수 객체로 사용 - 익명 클래스 대체

public class Item42 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = new ArrayList<>();
        Collections.sort(words, (s1, s2) -> Integer.compare(s1.length(), s2.length()));
    }
}

• 여기서 람다, 매개변수(s1, s2), 반환값의 타입은 각각 (Comparator<String>), String, int지만 코드에서는 언급이 없다. 이는 컴파일러가 문맥을 살펴 타입을 추론해준 것이다.
• 상황에 따라 컴파일러가 타입을 결정하지 못할 수도 있는데, 그럴 때는 프로그래머가 직접 명시해야 한다.
• 타입을 명시해야 코드가 더 명확할 때만 제외하고는, 람다의 모든 매개변수 타입은 생략하도록 한다.
  • 컴파일러는 타입을 추론하는 데 필요한 타입 정보 대부분을 제네릭에서 얻는다.
  • 따라서 우리가 이 정보를 제공하지 않으면 컴파일러는 람다의 타입을 추론할 수 없게 되어, 결국 일일이 타입 정보를 명시해야 한다.

함수 객체(람다)를 인스턴스 필드에 저장해 상수별 동작을 구현한 열거 타입

public enum Operation {
    PLUS("+", (x, y) -> x + y),
    MINUS("-", (x, y) -> x - y),
    TIMES("*", (x, y) -> x * y),
    DIVIDE("/", (x, y) -> x / y);

    private final String symbol;
    private final DoubleBinaryOperator operator;

    Operation(String symbol, DoubleBinaryOperator operator) {
        this.symbol = symbol;
        this.operator = operator;
    }

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

    public double apply(double x, double y) {
        return operator.applyAsDouble(x, y);
    }
}

• 람다를 이용하면 열거 타입의 인스턴스 필드를 이용하는 방식으로 상수별로 다르게 동작하는 코드를 쉽게 구현할 수 있다.
• 단순히 각 열거 타입 상수의 동작을 람다로 구현해 생성자에 넘기고, 생성자는 이 람다를 인스턴스 필드로 저장해둔다.
• 그런 다음 apply 메서드에서 필드에 저장된 람다를 호출하기만 하면 된다.

람다를 사용할 때의 고려할 점

• 메서드나 클래스와 달리, 람다는 이름이 없고 문서화도 못 한다. 따라서 코드 자체로 동작이 명확히 설명되지 않거나 코드 줄 수가 많아지면 람다를 쓰지 말아야 한다.
  • 람다는 한 줄일 때 가장 좋고 길어야 세 줄안에 끝내는 게 좋다. 세 줄을 넘어가면 가독성이 심하게 나빠진다.
  • 만약 람다가 길거나 읽기 어렵다면 더 간단히 줄여보거나 람다를 쓰지 않는 쪽으로 리팩터링 하도록 한다.
• 열거 타입 생성자에 넘겨지는 인수들의 타입도 컴파일타임에 추론된다. 따라서 열거 타입 생성자 안의 람다는 열거 타입의 인스턴스 멤버에 접근할 수 없다(인스턴스는 런타임에 만들어지기 때문이다).
  • 상수별 동작을 단 몇 줄로 구현하기 어렵거나, 인스턴스 필드나 메서드를 사용해야만 하는 상황이라면 상수별 클래스 몸체를 사용해야 한다.
• 람다는 함수형 인터페이스에서만 쓰인다.
  • 추상 클래스의 인스턴스를 만들 때 람다를 쓸 수 없으니, 익명 클래스를 써야 한다.
  • 추상 메서드가 여러 개인 인터페이스의 인스턴스를 만들 때도 익명 클래스를 쓸 수 있다.
• 람다는 자신을 참조할 수 없다.
  • 람다에서의 this 키워드는 바깥 인스턴스를 가리킨다.
  • 반면 익명 클래스에서의 this는 익명 클래스의 인스턴스 자신을 가리킨다.
  • 함수 객체가 자신을 참조해야 한다면 반드시 익명 클래스를 써야 한다.
• 람다도 익명 클래스처럼 직렬화 형태가 구현별로(가령 가상머신별로) 다를 수 있기 때문에, 람다를 직렬화하는 일은 극히 삼가야 한다(익명 클래스의 인스턴스로 마찬가지다).
  • 만약 직렬화해야만 하는 함수 객체가 있다면(가령 Comparator처럼) private 정적 중첩 클래스의 인스턴스를 사용하도록 한다.

핵심 정리

• 자바 8에서 작은 함수 객체를 구현하는 데 적합한 람다가 도입되었으며, 람다는 작은 함수 객체를 아주 쉽게 표현할 수 있다.
• 익명 클래스는 함수형 인터페이스가 아닌 타입의 인스턴스를 만들 때만 사용하도록 한다.