함수형 인터페이스와 Stream의 reduce()

이건희·2023년 4월 2일

함수형 인터페이스(Functional Interface)

함수형 인터페이스란?

함수형 인터페이스를 구현하는 클래스는 람다 표현식, 메서드 참조 등의 기능을 활용하여 코드를 간결하게 작성할 수 있다.

함수형 인터페이스란 한개의 추상 메소드(abstract method)를 가지는 인터페이스를 말한다.
한개의 추상 메소드을 포함하면 되기 때문에 default method , static method는 여러개 있어도 상관없다.
Annotation으로 @FunctionalInterface를 사용하는데, 이는 컴파일러가 해당 인터페이스가 함수형 인터페이스인지 확인해준다.

한번 예시로 함수형 인터페이스를 보자.

@FucntionalInterface
interface MyFunctionalInterface{
	int add(int a, int b); 
	//한개의 추상 메소드를 가지는 FunctionalInterface
}

//적용방법
public class Main{
	public static void main(String[] args){

		MyFunctionalInterface mFunc = (x,y) -> {x+y};
		//함수형 인터페이스의 추상 메소드를 람다식으로 정의한다.

		System.out.println(mFunc.add(1,2));
		//위에서 정의된 함수형 인터페이스 메소드를 호출한다.
		}
}

다음으로 default method, static method가 포함된 함수형 인터페이스를 보자.

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface{
	int add(int a, int b); 
	//한개의 추상 메소드

	default void defaultPrint(){
		System.out.println("이것은 default method입니다.");
		//FunctionalInterface의 default method
		}
		
	static void staticPrint(){
		System.out.println("이것은 static method입니다.");
		//FunctionalInterface의 static method
		}
}

//적용방법
public class Main{
	public static void main(String[] args){
		MyFunctionalInterface mFunc = (x,y) -> {x+y};
		//FunctionalInterface의 추상 메소드 정의

		mFunc.defaultPrint();
		//결과 : 이것은 default method입니다.

		mFunc.staticPrint();
		//결과 : 이것은 static print입니다.
	}
}

위와 같이 default method, static method을 포함해도 추상 메소드 한개만을 포함하면 사용 가능하다.

참고 : interface안 method는 모두 public으로 선언되어 public 생략가능

Stream reduce() 메소드

reduce()란?

스트림의 최종 연산이다!
스트림의 모든 요소를 하나의 데이터로 줄이는 작업을 한다.
작동 원리는 다음과 같다.
1. 스트림의 첫번째와 두번째 요소를 개발자가 지정한 식을 사용해 연산한다.
1. 1에서 연산 된 결과와 세번째 요소를 연산한다.
2. 이를 반복하여 모든 요소에 대해 적용한다.

사용 방법

우선 BinaryOperator에 대해 알아보자

BinaryOperator<T> 인터페이스는 두 개의 동일한 타입 T의 인수를 가지고 연산을 수행한 다음, 결과를 동일한 타입 T로 반환하는 함수형 인터페이스이다.
이는 함수형 프로그래밍에서 두 값을 합치는 연산을 표현하기 위해 사용된다.
BinaryOperator 인터페이스에는 apply() 메소드가 정의되어 있다. 이 메소드는 BinaryOperator 인터페이스의 구현체에서 두 개의 인수를 받아서 연산을 수행하고, 동일한 타입의 결과를 반환한다.

  BinaryOperator<Integer> add = (a,b) -> {a+b};
  int result = add.apply(1,2);
  //결과 : 3

1. Parameter가 하나 있는 경우

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)
위와 같이 reduce 함수의 Parameter로 BinaryOperator 함수가 지>정되었으므로, 원하는 함수의 식을 넣고 스트림 객체에 대해 해당 연>산을 한 결과를 반환한다.
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
int sum = numbers.stream().reduce((x,y) -> x+y);
//결과 : 15

2. Parameter가 두개 있는 경우

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator)
추가된 T identity는 초기값을 지정해준다. 다음 예제를 보며 이해해보자.
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
int sum = numbers.stream().reduce(10, (x,y) -> x+y);
//결과 : 25
초기값을 10으로 지정했으니 다음과 같이 연산된다.
10(초기값) + 1 , 11 + 2 , 13 + 3 etc...

3. BinaryOperator 구현 후, apply 함수 Override

식이 복잡한 경우 사용한다.

class CompareStrings implements BinaryOperator<String>{
	@Override
	public String apply(String s1, String s2){
		if(s1.length() > s2.length()) return s1;
		else return s2;
		}
	}
//BinaryOperator 구현하여 apply Override

class Main{
	public static void main(String[] args){
		ArrayList<String> strings = Arrays.asList("hi","hello","안녕하세요");
		String result = strings.stream().reduce(new CompareStrings());
		//따로 구현해둔 CompareStrings 적용하기