📘 자바 고급 문법 완전 정리: 함수형 프로그래밍 & 어노테이션

📅 날짜

2025-03-21

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📝 학습 개요

오늘은 자바에서 자주 사용되는 함수형 프로그래밍과 어노테이션(Annotation)을 집중적으로 학습했다.
이 두 주제는 자바의 선언형 프로그래밍과 메타 프로그래밍을 가능하게 하는 핵심 문법이다.
이 포스트에서는 각 개념의 정의부터 실제 코드 예제, 응용 및 실행 결과까지 정리한다.

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1️⃣ 함수형 프로그래밍 in Java

✅ 함수형 프로그래밍이란?

• 상태 변경 없이 순수 함수(pure function)를 이용해 결과를 만들어내는 방식
• 자바에서는 람다식, 함수형 인터페이스, 스트림 API를 활용하여 구현
• 선언형 프로그래밍 패러다임에 가까움 → 가독성, 유지보수성, 병렬 처리에 유리

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✅ 함수형 인터페이스 정의 및 사용

@FunctionalInterface
interface Func1 {
    void say(String message); // 추상 메서드 1개만 존재해야 함
}

@FunctionalInterface
interface Func2 {
    int sum(Integer... args); // 가변 인자 합산
}

@FunctionalInterface
interface Func3 {
    List<Integer> createListDesc(int... args); // 정수 배열 → 내림차순 List 반환
}

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✅ 함수형 인터페이스 사용 예제

public class C01FunctionalInterfaceMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 문자열 출력 함수
        Func1 func1 = (msg) -> System.out.println("메시지: " + msg);
        func1.say("Hello!");

        // 숫자 합산 함수
        Func2 func2 = (nums) -> Arrays.stream(nums).reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println("합계: " + func2.sum(10, 20, 30));

        // 정수 배열을 내림차순으로 정렬 후 List로 변환
        Func3 func3 = (nums) -> Arrays.stream(nums)
                                      .boxed()
                                      .sorted((a, b) -> b - a)
                                      .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("내림차순 리스트: " + func3.createListDesc(5, 3, 9, 1));
    }
}

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✅ andThen()을 이용한 함수 연결

Function<Integer, Integer> square = x -> x * x;
Function<Integer, Integer> doubleIt = x -> x * 2;

// square 후 doubleIt 수행: (x * x) * 2
Function<Integer, Integer> squareThenDouble = square.andThen(doubleIt);

System.out.println(squareThenDouble.apply(5)); // 25 → 50

📌 andThen() 요약
f.andThen(g)는 수학적으로 g(f(x)) 를 의미한다.

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✅ 고차 함수 & 커링(Currying)

// 함수를 리턴하는 함수
Function<Integer, Function<Integer, Integer>> curriedAdd = x -> y -> x + y;

System.out.println(curriedAdd.apply(10).apply(20)); // 30

// 3단계 커링
Function<Integer, Function<Integer, Function<Integer, Integer>>> func3args =
    x -> y -> z -> x + y + z;

System.out.println(func3args.apply(1).apply(2).apply(3)); // 6

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✅ Object 리스트 필터링 & 연산 실습

// List<Object> 중 Integer만 골라 합산
Function<List<Object>, Integer> sumOnlyIntegers = list -> 
    list.stream()
        .filter(el -> el instanceof Integer)
        .map(el -> (Integer) el)
        .reduce(0, Integer::sum);

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✅ 사칙연산 클래스 예제 (Calc)

@FunctionalInterface
interface Functional {
    Integer execute(int... args);
}

class Calc {
    Functional sum, sub, mul, div;

    Calc() {
        sum = (args) -> Arrays.stream(args).reduce(0, Integer::sum);

        sub = (args) -> Arrays.stream(args)
                              .boxed()
                              .sorted((a, b) -> b - a)
                              .reduce((a, b) -> a - b)
                              .orElse(0);

        mul = (args) -> Arrays.stream(args).reduce(1, (a, b) -> a * b);

        div = (args) -> Arrays.stream(args)
                              .boxed()
                              .sorted((a, b) -> b - a)
                              .mapToInt(Integer::intValue)
                              .reduce((a, b) -> a / b)
                              .orElse(0);
    }
}

// 실행 예제
Calc calc = new Calc();
System.out.println("덧셈: " + calc.sum.execute(10, 20, 30)); // 60
System.out.println("뺄셈: " + calc.sub.execute(100, 20, 10)); // 70
System.out.println("곱셈: " + calc.mul.execute(2, 3, 4)); // 24
System.out.println("나눗셈: " + calc.div.execute(100, 2, 5)); // 10

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2️⃣ 어노테이션 (Annotation)

✅ 어노테이션이란?

• 프로그램, 컴파일러, 빌드 도구 등에 부가 정보를 제공하는 메타데이터
• @ 기호로 시작하며 클래스, 메서드, 필드 등에 붙일 수 있음

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✅ 어노테이션의 분류

✔️ 표준 어노테이션

어노테이션	설명
@Override	오버라이딩 확인
@Deprecated	더 이상 사용되지 않음
@FunctionalInterface	함수형 인터페이스
@SuppressWarnings	경고 억제
@SafeVarargs	가변 인자 제네릭 경고 억제

✔️ 메타 어노테이션

어노테이션	설명
@Retention	유지 정책 (SOURCE, CLASS, RUNTIME)
@Target	적용 위치 (CLASS, METHOD 등)
@Documented	javadoc 포함 여부
@Inherited	상속 여부
@Repeatable	반복 적용 가능

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✅ 사용자 정의 어노테이션

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 런타임 유지
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) // 클래스/메서드에 적용 가능
public @interface CustomAnnotation {
    String value() default "";
    int number() default 0;
    boolean isOpen() default true;
}

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✅ 어노테이션 적용 예제

@CustomAnnotation(value = "HELLO WORLD", number = 5, isOpen = true)
class Simple {
    String v1;
    int v2;

    Simple() {
        CustomAnnotation ref = this.getClass().getAnnotation(CustomAnnotation.class);
        System.out.println("value: " + ref.value());
        System.out.println("number: " + ref.number());
        System.out.println("isOpen: " + ref.isOpen());

        this.v1 = ref.value();
        this.v2 = ref.number();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Simple[v1=" + v1 + ", v2=" + v2 + "]";
    }
}

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✅ 실행 코드

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Simple s = new Simple();
        System.out.println(s);
    }
}

🔹 출력 결과

value: HELLO WORLD
number: 5
isOpen: true
Simple[v1=HELLO WORLD, v2=5]

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🔥 오늘의 요약

주제	배운 내용
함수형 프로그래밍	람다식, 함수형 인터페이스, 스트림, 고차 함수, 커링
함수 연결	andThen() 으로 함수 체이닝
Object 필터링	filter + map + reduce 로 타입별 처리
어노테이션	기본 + 메타 + 사용자 정의 어노테이션
리플렉션	getAnnotation() 으로 런타임에 정보 추출

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💭 느낀 점

오늘은 자바의 두 핵심 주제인 함수형 프로그래밍과 어노테이션을 실습하며 개념을 확실히 익혔다.
특히, 람다식과 andThen()을 통해 함수를 조립하듯 사용할 수 있다는 것이 매우 흥미로웠다.
또한, 어노테이션을 직접 정의하고 리플렉션으로 값을 읽는 과정은
실제 프레임워크(Spring 등)가 어떻게 작동하는지를 이해하는 데 큰 도움이 되었다.

이제 실무에서도 함수형 사고와 어노테이션 기반 설정을 자신 있게 활용할 수 있을 것 같다! 💪

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