람다식
람다식이란 메서드로 전달할 수 있는 익명 함수를 단순화한 것으로 함수형 인터페이스를 구현한 익명 클래스의 인스턴스라 할 수 있다.
특징
- 익명 : 보통의 메서드와 달리 이름이 없어 익명이라 말한다.
- 함수 : 람다는 메서드처럼 특정 클래스에 종속되지 않아 함수라고 부르지만, 메서드처럼 파라미터 리스트, 바디, 리턴, 예외를 포함한다.
- 전달 : 람다 표현식을 메서드 인수로 전달하거나 변수로 저장할 수 있다.
- 간결성 : 익명 클래스처럼 많은 자잘한 코드를 구현할 필요가 없다.
람다식 사용법
먼저 인터페이스와 추상 메소드를 만들어 예제를 확인해보자
@FunctionalInterface
interface ExampleInterface {
int sum (int x, int y);
}
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = new ExampleInterface() {
@Override
public int sum(int x, int y) {
return x + y;
}
};
}
}위 코드를 람다식을 이용하여 더 간결하게 만들 수 있다.
@FunctionalInterface
interface ExampleInterface {
int sum (int x, int y);
}
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = (x, y) -> {
return x+y;
};
}
}
확실히 더 짧아진 것을 확인할 수 있을 것이다.
물론 이해까지 더해진다면 짧은 코드로 가독성있게 확인할 수 있을 것이다.
- (x, y) : 괄호 안에 두 파라미터를 입력하며, 타입 생략이 가능하다.
- { return x+y } : {} 안에 로직을 작성한다.
이 경우에는 위 코드보다 더욱 간결하게 만들 수 있다.
@FunctionalInterface
interface ExampleInterface {
int sum (int x, int y);
}
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = (x, y) -> x+y;
}
}위 코드를 보면 그 길었던 코드가 한 줄로 짧아진 것을 볼 수 있다. 솔직히 놀랍다.
하지만, 람다식을 너무 남발하면 코드가 오히려 지저분해지고 해석하기 어려울 수 있으며 디버깅 또한 힘들어진다. 그러므로 람다를 적절하게 사용하는 것이 중요하다.
정리
-
람다의 모든 매개변수 타입은 생략 가능하다.
-> 컴파일러가 타입을 추론할 수 없다고 할 때는 제외한다. -
매개변수가 하나일 때 괄호 () 생략 가능하다.
-> 매개변수의 타입까지 작성해야할 때는 생략 불가하다. -
람다 바디 문장이 하나일 때 대괄호 {} 생략 가능하다.
-
람다의 직렬화는 피하자
-> 람다도 익명 클래스처럼 직렬화 형태가 구현하는 가상머신에 따라 다를 수 있다.
함수형 인터페이스
람다식을 다루기 위한 인터페이스로 함수형 인터페이스는 조건이 있다.
- 조건 : 하나의 추상 메서드만 정의되어야 한다.
자바 8에 추가된 디폴트 메서드이 경우 구현부가 있어 상관 없다.
Object의 메서드를 오버라이딩하는 추상 메서드의 경우도 추상 메서드로 카운트하지 않는다.
@FunctionalInterface
@FunctionalInterface : 함수형 인터페이스임을 표시하는 어노테이션
- @FunctionalInterface 로 인터페이스를 선언했지만 함수형 인터페이스의 조건을 만족하지 않는 경우 컴파일 에러가 발생.
함수형 인터페이스와 익명 클래스
람다는 함수형 인터페이스에서만 쓰인다.
-
추상 클래스의 인스턴스를 만들 때 람다를 쓸 수 없으니, 익명 클래스를 써야한다.
-
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. 그래서 함수 객체가 자신을 참조해야 한다면 반드시 익명 클래스를 써야 한다.
Variable Capture
람다식은 익명 함수처럼 자유 변수( free variable )를 활용할 수 있다.
이 같은 동작을 람다 캡처링이라고 한다.
- 자유변수 : 파라미터로 넘겨진 변수가 아닌 외부에서 정의된 변수
접근 가능 대상 :
- 인스턴수 변수
- 클래스 변수
- 지역 변수 람다에서 참고하는 지역 변수는 final로 선언되거나 변경이 없어야 한다
지역 변수의 제약
인스턴스 변수는 힙에 저장되는 반면 지역 변수는 스택에 위치한다. 람다에서 지역 변수에 바로 접근할 수 있다는 가정하에 람다가 스레드에서 실행된다면 변수를 할당한 스레드가 사라져서 변수 할당이 해제되었는데도 람다를 실행하는 스레드에서는 해당 변수에 접근하려 할 수 있다. 따라서 자바 구현에서는 원래 변수에 접근을 허용하는 것이 아니라 자유 지역 변수의 복사본을 제공한다. 따라서 복사본의 값이 바뀌지 않아야 하므로 지역 변수에는 한 번만 값을 할당해야 한다는 제약이 생긴 것이다.
출처: 모던 자바 인 액션
- 지역 변수에 대해 직접 접근이 아닌 값 복사( Variable Capture )를 통해 각기 다른 메모리 공간에서 변수 스코프에 대한 참조 문제를 해결하는 내용
예제
public class Lambda {
int a = 100;
public void print1() {
int b = 200;
final ExampleInterface exampleInterface = () -> {
return System.out.println(a);
};
}
}- 람다 시그니처의 파라미터로 넘겨진 변수가 아닌 외부에서 정의된 변수를 자유 변수라고 함.
- 자유 변수를 참조하는 행위를 람다 캡처링 이라고 함.
메소드, 생성자 레퍼런스
메소드 참조
- 특정 메서드만 호출하는 람다의 축약형.
- 명시적으로 메서드명을 참조하여 상황에 따라 가독성을 높일 수 있다.
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = (x, y) -> x+y;
}
}위 코드를 더어ㅓㅓㅓㅓㅓ 생략해 파라미터까지 제거할 수 있다.
@FunctionalInterface
interface ExampleInterface {
int sum (int x, int y);
}
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = Integer::sum;
}
}
- 함수형 인터페이스에서 선언한 추상 메소드의 타입 :: 메소드명 이렇게 적어주면 이게 람다식 메소드 참조.
생성자 참조
- 클래스명과 new 키워드를 통해 기존 생성자의 참조를 만들 수 있다.
@FunctionalInterface
interface ExampleInterface {
Member example(String name, int age);
}
class Member {
private String name;
private int age;
Member() {
}
Member(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = new ExampleInterface() {
@Override
public Member example(String name, int age) {
return new Member(name, age);
}
};
}
}
위 코드의 lambda 클래스를 람다식으로 바꾸면 아래와 같아진다.
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = ((name, age) -> new Member(name, age));
}
}여기서 생성자 참조를 하게 되면 아래와 같아진다.
public class Lambda {
public static void main(String[] args) {
ExampleInterface exampleInterface = Member::new;
}
}정말 간결해졌다.. 하지만 이 코드만 보고 이게 무엇을 의미하는지는 알기 아직까지는 힘든 것 같다..
