JAVA 3편 - 화살표연산자, 람다 기초

Jino·2022년 12월 13일
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JAVA

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➡️ 작성일 : 2022.11.01

→ (화살표) 연산자

  • 람다 표현식을 구성하는 데 사용

익명함수

  • 람다식은 함수의 이름 없이 사용되기때문에 익명함수라고 불리기도 한다. (사실은 익명객체이다.)

람다식에 대한 간략한 이해

  • 하위 내용은 화살표 연산자에 대한 조사로 인해
    람다가 무엇인지, 어떻게 이루어지는지 가볍게이해하기 위한 정리글
  • 람다의 정확한 개념과 활용을 위한 지식은 추후에 다룰 예정
    • 람다식의 타입과 형변환
    • 람다식의 외부 변수 참조
    • java.util.function 패키지
    • 메서드 참조 등

람다식 소개

  • 람다란
    • 자바의 큰 두가지 변화
      • JDK 1.5부터의 Generics ( 제네릭 )
      • JDK 1.8부터의 Lambda expression ( 람다식 )
    • 람다식의 도입으로 인해
      자바는 객체지향 언어임과 동시에 함수형 언어의 기능을 갖출 수 있었다.
      - 람다는 특정 클래스에 속하지 않고도 사용 가능하기때문에
      클래스 내에 속하는 함수라는 의미를 내포하는 메서드라는 용어 대신 함수라는 용어를 채택하였다.
    • 람다는 메서드를 하나의 식으로 표현한 것
      // 일반 메서드 
int max (int a, int b) {
	return a > b ? a : b; 
}

// max() 와 같은 역할을 하는 람다 표현식
(a, b) -> a > b ? a: b

// -------------------------------------------

// 일반메서드 
void printVar(String name, int i) {
	System.out.println(name + " = " + i);
}
// printVar() 와 같은 역할을 하는 람다식
(name, i) -> System.out.println(name + "=" + i)
    • 장점
      • 간결면서도 이해하기 쉽다.
      • 함수를 정의하기 위해 클래스를 새로 만들 필요없이 필요시 바로 람다식을 통한 메서드 역할 수행이 가능하다.
      • 람다식을 사용하여 메서드를 변수처럼 다루는것이 가능하다.
        • 람다식은 다른 메서드의 매개변수로 전달되어지는것이 가능하다.
        • 람다식은 메서드의 결과로 반환되는것이 가능하다.
    • 단점
      • 지나치게 남발하면 코드가 이해하기 어렵고 지저분해짐.
      • 람다를 사용하여 만든 무명함수는 재사용이 불가능함.
      • 디버깅이 어렵다.
      • 모든 원소를 전부 순회하는 경우 람다식이 좀 더 느리다.
        (어떤 방법으로 만들어도 최종 출력되는 byte code나 assembly code는
        단순 반복문보다 몇 단계를 더 거치게 된다)
      • 재귀로 만들기에 부적합

람다에서의 타입추론

  • 자바 컴파일러가 타입을 추론하는 것을 타입추론이라고 한다.
    • 컴파일러는 타입을 추론하기 위해 메서드 호출과 이에 상응하는 선언부를 살펴본다.
  • 람다식에 선언된 매개변수의 타입은 추론이 가능한 경우 생략이 가능하다.
  • 반환타입이 없는 이유 역시 추론이 가능하기때문

Anonymous class 익명클래스

  • 이름이 없는 클래스 (조상의 클래스이름 또는 인터페이스 이름을 통해 정의)
  • 클래스의 선언과 객체생성을 동시에 진행
    • 따라서 한번만 사용될 수 있고 오직 하나의 객체만을 생성할 수 있는 일회용 클래스
  • 조상의 클래스 이름 또는 구현하고자 하는 인터페이스 이름을 통해 정의

    • 때문에 오로지 단하나의 클래스를 상속받거나 단하나의 인터페이스만 구현 가능 (둘이상은 불가능)

      
class Example {
	// 익명클래스 정의 형태 
	Object annyClass01 = new Object() { void methodEx() {}}; 
	static	Object annyClass01 = new Object() { void methodEx() {}};

	void methodNormal(){
		Object annyClass02 = new Object() { void methodEx() {}};
	}
}
  • 사용예
    // 익명클래스 사용 X 
public class NoAnny {
    public static void main(String[] args) {
        Button buttonStart = new Button("Start");
        buttonStart.addActionListener(new **EventHandler**());
    }
}

class **EventHandler** implements **ActionListener** {
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("ActionEvent Occurred !!! ");
    }
}
//---------------------------------------------------------------

// 익명클래스 사용시 
public class YesAnny {
    public static void main(String[] args) {
        Button buttonStart = new Button("Start");
        buttonStart.addActionListener(new **ActionListener**() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                System.out.println("ActionEvent Occurred !!! ");
            }
        });
    }
}

//---------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------

interface **MyFunction** {
    public abstract int max(int a, int b);
}

// ...생략 main() 
MyFunction f = new **MyFunction**() {
            @Override
            public int max(int a, int b) {
                return a > b ? a : b;
            }
        };

int maxNum = f.max(3, 50);
// ...생략

함수형 인터페이스

  • 이해
    • 람다식은 어떤 클래스에 포함되어있을까
    • 자바에서 모든 메서드는 클래스 내에 포함되어야한다.
    • 사실 람다식은 익명 클래스의 객체와 동등하다.
      interface **MyFunction** {
    public abstract int max(int a, int b);
}

// 익명의 클래스의 메서드
MyFunction f = new **MyFunction**() {
            @Override
            public int max(int a, int b) {
                return a > b ? a : b;
            }
        };

// 해당 람다식은 위 익명 클래스의 객체와 동등하다.
MyFunction f = (int a, int b) -> a > b ? a : b;

// 호출 
int maxNum = f.max(3, 50);
    • 익명클래스에서의 메서드 호출과 마찬가지로 람다식이 익명클래스의 객체와 동등하다면 같은 방법으로 호출 가능
    • MyFunction 인터페이스를 구현한 익명 객체를 람다식으로 대체 가능한 이유
      • 람다식도 실제로는 익명 객체이기때문
      • MyFunction 인터페이스를 구현한 익명 객체의 메서드 max() 와
      • 람다식의 매개변수의 타입과 갯수 , 반환값이 일치하기 때문
    • 위와 같은 사실들을 통해 하나의 메서드가 선언된 인터페이스를 정의해서 람다식을 다루면
      기존의 자바의 규칙들을 어기지 않으면서 자연스럽게 구현 가능
      → 따라서 인터페이스를 통해 람다식을 다루기로 결정 

→ 람다식을 다루기 위한 인터페이스 : Functional Interface (함수형 인터페이스) 라고 한다.
  • 함수형 인터페이스
    **@FunctionalInterface**
interface MyFunction{
    public abstract int max(int a, int b);
}

// 함수형 인터페이스를 참조변수로 사용 : MyFunction f 
MyFunction f = () -> System.out.println("myMethod is occurred !!!");
    • 함수형 인터페이스는 오직 하나의 추상 메서드만 정의되어있어야 한다.
      • 람다식과 인터페이스의 메서드가 1:1 로 연결되어야 하기 때문
      • static 메서드와 defualt 메서드의 개수는 제약이 없다.
    • @FunctionalInterface 을 붙이면 컴파일러가 함수형 인터페이스 정의를 검사해준다.

람다식의 사용예시

  • 람다식은 매개변수로 사용 가능
    @FunctionalInterface
interface MyFunction{
    public abstract int max(int a, int b);
}

// --------------------------생략 
// 다음과 같이 함수형 인터페이스가 어떤 메서드의 매개변수 형으로 선언되어있을때 
void aMethod(MyFunction f) {
        f.myMethod();
}

// --------------------------생략 

MyFunction f = () -> System.out.println("myMethod is occurred !!!");

// 람다식을 참조하는 참조변수가 매개변수로 지정될 수 있다.
aMethod(f);

// 또는 다음과 같은 방식 역시 가능하다.
aMethod(() -> System.out.println("myMethod is occurred !!!"));
  • 람다식은 반환될 수 있다.
    @FunctionalInterface
interface MyFunction{
    public abstract int max(int a, int b);
}
// --------------------------생략 

// 다음과 같이 함수형 인터페이스가 어떤 메서드의 매개변수 형으로 선언되어있을때 
MyFunction myMethod() {
	MyFunction f = () -> {};
	
	// 람다식을 가리키는 참조변수를 return 
	return f;
	// 또는 다음과 같은 방식 역시 가능
	return () -> {}; // myMethod 함수의 리턴타입이 지정되어있으므로 가능
}

보완 필요 개념

  • 타입 추론
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방대한 백엔드의 바다에서 착실히 습득하는 유망주 J
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