java 람다식

람다식이란?

람다식이란 간단히 말해서 메서드를 하나의 "식"으로 표현한 것이다.
메서드를 람다식으로 표현하면 메서드의 이름과 반환값이 없어지므로, 람다식을 "익명함수"라고도 한다.

int[] arr = new int[5];
Arrays.setAll(arr,(i)->(int)(Math.random()*5)+1);

• 메서드보다 간결하면서 이해하기 쉽다
• 메서드를 만들기 위해서 클래스를 만들고 객체를 생성하지 않아도 그 역할을 대신할 수 있다
• 람다식은 메서드의 매개변수로 전달되어지는 것이 가능하고, 메서드의 결과로 반환될 수도 있다

람다식 작성하기

람다식은 이름과 반환타입을 제거하고 매개변수 선언부와 몸통{}사이에 '->'를 추가한다.

// 메서드
int max(int a,int b) {
    return a>b?a:b;
}

// 람다식
(int a,int b)->{
    return a>b?a:b;
}

// return 을 생략한 람다식
(int a,int b)-> a>b?a:b

// 매개변수 타입을 생략
(a, b)-> a>b?a:b

// 매개변수가 하나일 경우 괄호 생략
a->a*a

// 매개변수가 하나여도 타입이 있다면 괄호 생략 불가
(int a)->a*a

//괄호{} 안의 문장이 하나일 때는 괄호{}를 생략할 수 있다.
(String name,int i)->{
    System.out.println(name+"="+i);
}

(String name,int i)->System.out.println(name+"="+i);

반환값이 있는 메서드의 경우 return 문 대신 '식'으로 대신 할 수 있다. 식의 연산결과가 자동적으로 반환값이 된다. 이때는 '문장'이 아닌 '식'이므로 끝에 ';'를 붙이지 않는다.
람다식에 선언된 매개변수의 타입은 추론이 가능할 경우 생략 가능하다.

함수형 인터페이스

자바에서 모든 메서드는 클래스 내에 포함되어야 하는데, 람다식은 어떤 클래스에 포함되는 것일까
람다식은 익명 클래스의 객체와 동등하다.

@FunctionalInterface
public interface MyFunction {
    int max(int a, int b);
}

MyFunction f = new MyFunction() {
    public int max(int a, int b) {
        return a > b ? a : b;
    }
};

MyFunction f=(int a,int b)->a>b?a:b;

익명 객체를 람다식으로 대체가 가능한 이유는, 람다식도 실제로는 익명 객체이고, MyFunction인터페이스를 구현한 익명 객체의 메서드 max와 람다식의 매개변수의 타입과 개수 그리고 반환값이 일치하기 때문이다.
하나의 메서드가 선언된 인터페이스를 정의해서 람다식을 다루는것이 자연스럽다
람다식을 다루기 위한 인터페이스를 '함수형 인터페이스'라고 부르기로 했다.

함수형 인터페이스에는 오직 하나의 추상 메서드만 정의되어 있어야 한다는 제약이 있다.
@FunctionalInterface 어노테이션을 사용하면 컴파일러가 함수형 인터페이스를 올바르게 작성했는지 확인

함수형 인터페이스 타입의 매개변수와 반환타입

@FunctionalInterface
interface MyFunction{
    void myMethod();
}

// 함수형 인터페이스 타입 매개변수
void aMethod(MyFunction f){
    f.myMethod();
}

MyFunction f = () -> System.out.println("myMethod()");
aMethod(f);
aMethod( () -> System.out.println("myMethod()" );

// 함수형 인터페이스 타입 반환
MyFunction myMethod() {
    MyFunction f = ()->{};
    return f;
}

람다식을 참조변수로 다룰 수 있다는 것은 메서드를 통해 람다식을 주고받을 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 변수처럼 메서드를 주고받는 것이 가능해진 것이다.

람다식의 타입과 형변환

함수형 인터페이스로 람다식을 참조할 수 있는 것일 뿐, 람다식의 타입이 함수형 인터페이스의 타입과 일치하는 것은 아니다. 람다식은 익명 객체이고 익명 객체는 타입이 없다.

interface MyFunction(void method();}

MyFuncion f = (MyFuncion)(() -> {});
Object obj = (Object)(() -> {}); // 에러. 함수현 인터페이스로만 형변환 가능

람다식은 MyFuncion인터페이스를 직접 구현하지 않았지만, 이 인터페이스를 구현한 클래스의 객체와 완전히 동일하기 때문에 위와 같은 형변환을 허용한다. 그리고 이 형변환은 생략가능하다.

람다식은 이름이 없을 뿐 분명히 객체인데도, 아래와 같이 Object 타입으로 형변환 할 수 없다. 람다식은 오직 함수형 인터페이스로만 형변환이 가능하다.

외부변수를 참조하는 람다식

@FunctionalInterface
interface MyFunction {
    void myMethod();
}

class Outer {
    int val = 10; // Outeer.this.val
    
    class Inner {
        int val = 20; // this.val
        
        void method(int i) { // void method (final int i) {
            int val = 30; // final int val = 30;
//          i = 10; // 에러. 상수의 값을 변경할 수 없음
            
            Myfunction f = () -> {
                System.out.println("        i : " + i);
                System.out.println("        val : " + val);
                System.out.println("        this.val : " + ++this.val);
                System.out.println("    Outer.this.val : " + ++Outer.this.val);
            };
            f.myMethod();
        }
    } // Inner 클래스의 끝
} // Outer 클래스의 끝

class LambdaEx3 {
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
        inner.method(100);
    }
}

람다식에서 참조하는 지역변수는 final이 붙지 않았어도 상수로 간주된다.
반면에 Inner클래스와 Outer 클래스의 인스턴스 변수인 this.val과 Outer.this.val은 상수로 간주되지 않는다
외부 지역변수와 같은 이름의 람다식 매개변수는 허용되지 않는다.