학습 계획
- 함수형 프로 그래밍에 대해 전반적으로 알아보며 더 나아가 java에서는 함수형 프로그래밍이 어떻게 쓰이는지 알아보자.
불변객체와 가변객체
- 불변객체 만드는법
- 객체의 상태를 변경하는 메서드(변경자)를 제공하지 않는다. 즉, setter 등의 메서드를 사용하지 않는다.
- 클래스를 확장할 수 없도록 한다. final 클래스로 선언 등의 방법으로 상속을 막는다.
- 모든 필드를 final로 선언한다. ,모든 필드를 private으로 선언한다.
- 자신 외에는 내부의 가변 컴포넌트에 접근할 수 없도록 한다.
- 클래스에 가변 객체를 참조하는 필드가 하나라도 있다면, 클라이언트가 그 객체의 참조를 그대로 반환받도록 하지 말고 방어적 복사를 수행해야 한다.
- final이 불변은 아니다.
- 필드에 final을 붙인다고해서 불변이 되는것은 아니다. 밑 과같이 Record라는 참조변수가
setterFunction과같이 final도 아닌 setter로 열려있다면
이러한 필드를 가진 Record 객체는 가변 객체일 것이다. 이러한 객체로 Person을 조작 하여 불변성을 깰수있다.
- 필드에 final을 붙인다고해서 불변이 되는것은 아니다. 밑 과같이 Record라는 참조변수가
public class Person {
private final String name;
private final Record record;
public Person(String name, Record record) {
this.name = name;
this.Record = record;
}
public String getName() {
return name;
}
public Record getRecord() {
return record;
}
} public class Record {
private long score;
public Record(long score) {
this.score = score;
}
public void setterFunction(long score) { // setter
this.score = score;
}
}- 컬렉션의 불변
- copyOf를 통한 방어적 복사와 필드들의 final을 통해 불변성을 유지하는것 처럼 보이지만
재할당이 불가능하다(Unmodifiable) 다고해서 불변성(Immutable)인 것은 아니다.
Lotto lotto = new Lotto(Arrays.asList(1,2,3,4,5,6));
List<Integer> numbers =lotto.getLottoNumbers();
numbers.add(7);가령 이러한 코드가 있다한다면 getLottoNumbers로 필드인 lottoNumbers는 final이지만 외부로 꺼낼 수 있다.
add, remove 등 list의 메서드들을 사용하여 컬렉션에 변화를 줄수 있고. lottoNumbers가 재할당이 불가능 한것이지 불변객체가 아니기 때문에 list에 add를 객체를 변경 시킬수 있다. (새로운 List 객체를 만드는 것이아닌 요소를 추가하는 것 일뿐)
이러한 컬렉션 list를 불변으로 지키고싶다Collections.unmodifiableList를 사용해야한다
결론 적으로는 단순히 final은 재할당을 막아줄뿐 불변성을 만들어 주지는 않는다.
public class Lotto {
private final List<Integer> lottoNumbers;
public Lotto(List<Integer> lottoNumbers) {
this.lottoNumbers = List.copyOf(lottoNumbers);
}
public List<Integer> getLottoNumbers() {
return lottoNumbers;
}
}- Unmodifiable 과 Immutable
-
Unmodifiable 수정 할수 없다. 즉 'Read-Only' 용도로만 사용할 수 있다. set(), add()메서드들을 사용하면 예외가 발생한다.
하지만
Collections.unmodifiableList사용시 주의 할점이있다. 기존 list와의 참조(연결)을 끊지 않았기 때문에 add하면 값이 추가된다. -
Immutable 어떤 레퍼런스를 이용해서라도 수정할 수 없어야 한다. 기존 컬렉션의 데이터를 새로운 컬렉션으로 복사한 다음,
새로운 컬렉션으로의 수정(modify) 접근을 제한하는게 일반적이다. -
따라서 컬렉션의 불변성을 유지하기 위해서는 생성자에서는 방어적 복사를 하고, 불변성을 보장하기 위해서는, getter에서는 방어적 복사 또는
unmodifiableList 반환 중 선택해서 진행하는 것을 권장한다.
-
public class Test {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("a");
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
list.add("d");
System.out.println(unmodifiableList.get(3));
}
}프로그래밍에서 함수는 수학에서의 함수와 좀 다르다
- 수학에서 함수가 1:1 대응이라면 프로그래밍에서는 예전부터(프로시저)라는 이름으로 쓰기도 했고 입력값이 없는경우도 있고 다양한 형태가있다.
함수 합성
- 자바에 함수형 인페이스를 수혀한 람다식을 결합하는 것이 가능하다. 여러가지 기능을 &&,|| 연산자처럼 합치는 것이가능하다.
참고자료: https://staticclass.tistory.com/122
게으른연산,지연연산(Lazy Evaluation)
-
불필요한 연산을 하지 않을 수있다. 함수형 프로그래밍을 이해하기 위해서는 이해해야한다. 반대로는 Eager Evaluation(조급한 연산)
보통의 반복문으로 모든 조건을 다 계산하고 구한다(조급한 연산) Stream을 이용해 첫번째 조건을 구하면 다음 조건은 피한다. (느긋한 연산)
람다,클로저의 캡쳐 ,쉐도윙
- 클로저 :람다식 내에 자유변수가 사용되는 것을 클로저라고 한다.
자유변수란 람다식 내에서 정의되지 않고, 또 파라미터로도 전달되지 않은
외부 Local variable를 참조하는 변수. - Variable capture 란 람다식에서 사용한 데이터를 자유변수에 저장 하는 것을 말한다. 더 나아가 다른 스레드에서 스택 영역에 있는
변수를 복사해서 람다 표현식에서 사용 가능하도록한다.- 외부 local 변수가 final로 선언되어야 한다.
- 외부 local 변수가 final이 아니라면 final처럼 동작해야 한다. 이를 유사 파이널(effectively final)이라고 한다.
- 일반적인 Lambda와 Closure의 차이
고차함수
- 고차 함수는 함수를 인자(argument)로 받을 수 있고, 함수의 형태로 리턴할 수 있는 함수이다. 자바에서는 익명객체 람다를 이용
커링
- 이런게 커링 함수이다.. 함수를 리턴하는 함수
function curry(f) { // 커링 변환을 하는 curry(f) 함수
return function (a) {
return function (b) {
return f(a, b);
};
};
}