람다(Lambda)
람다란?
-
함수형 프로그래밍 기법을 지원하는 자바의 문법요소이다.
-
메서드를 하나의 '식(Expression)'으로 표현한 것으로, 코드를 매우 간결하면서 명확하게 표현할 수 있다는 큰 장점이 있다.
-
익명의 객체이다. 때문에 기존 자바의 문법 요소를 해치지 않으면서 함수형 프로그래밍 기법을 사용할 수 있는 장치가 필요했다. 이에 따라 함수형 인터페이스(Functional Interface)가 만들어지게 되었다.
람다식의 기본 문법
- 람다식에는 기본적으로 반환타입과 이름을 생략할 수 있다. 따라서 람다함수를 익명 함수(Anonymous Function)라 부르기도 한다.
// 기존 방식
void example1() {
System.out.println(5);
}
// 람다식
() -> {System.out.println(5);}
// 기존 방식
int example2() {
return 10;
}
// 람다식
() -> {return 10;}
// 기존 방식
void example3(String str) {
System.out.println(str);
}
// 람다식
(String str) -> { System.out.println(str);}- 특정 조건이 충족되면 람다식을 더욱 충약하여 표현할 수 있다.
// 기존 방식
int sum(int num1, int num2) {
return num1 + num2;
}
// 람다식
(int num1, int num2) -> {
num1 + num2
}
// 실행문이 하나만 존재할 때
(int num1, int num2) -> num1 + num2
// 매개변수 타입을 쉽게 유추할 수 있는 경우
(num1, num2) -> num1 + num2
함수형 인터페이스
- 자바에서 함수는 반드시 클래스 안에서 정의되어야 하기 때문에 메서드가 독립적으로 있을 수 없고 반드시 클래스 객체를 먼저 생성한 후 생성한 객체로 메서드를 호출해야 한다.
- 이런 맥락에서 람다식 또한 객체이다. 정확히는 이름이 없기 때문에 익명 클래스라 부른다.
// sum 메서드 람다식
(num1, num2) -> num1 + num2
// 람다식을 객체로 표현
new Object() {
int sum(int num1, int num2) {
return num1 + num1;
}
}- 익명 클래스란 객체의 선언과 생성을 동시에 하여 오직 하나의 객체를 생성하고, 단 한번만 사용되는 일회용 클래스이다.
- 아래 코드를 보면,
Object클래스에는 sum이라는 메서드가 없기때문에,object타입의 참조변수에 담아도sum메서드를 사용할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 '함수형 인터페이스'를 사용한다.
public class LamdaExample1 {
public static void main(String[] args) {
Object obj = new Object() {
int sum(int num1, int num2) {
return num1 + num1;
}
};
// 람다식 Object obj = (num1, num2) -> num1 + num2 로 대체 가능
}- 람다식도 하나의 객체이기 때문에 인터페이스에 정의된 추상메서드를 구현할 수 있기 때문이다.
- 함수형 인터페이스에는 단 하나의 추상 메서드만 선언될 수 있다. 람다식과 인터페이스의 메서드가 1:1로 매칭되어야 하기 때문이다.
public class LamdaExample1 {
public static void main(String[] args) {
/* Object obj = new Object() {
int sum(int num1, int num2) {
return num1 + num1;
}
};
*/
ExampleFunction exampleFunction = (num1, num2) -> num1 + num2;
System.out.println(exampleFunction.sum(10,15));
}
@FunctionalInterface // 컴파일러가 인터페이스가 바르게 정의되었는 지 확인할 수 있도록
interface ExampleFunction {
public abstract int sum(int num1, int num2);
}
// 출력값
25매개변수와 리턴값이 없는 람다식
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
public void accept();
}
public class MyFunctionalInterfaceExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
MyFunctionalInterface example;
example = () -> {
String str = "첫 번째 메서드 호출!";
System.out.println(str);
};
example.accept();
example = () -> System.out.println("두 번째 메서드 호출!");
//실행문이 하나라면 중괄호 { }는 생략 가능
example.accept();
}
}
// 출력값
첫 번째 메서드 호출!
두 번째 메서드 호출!매개변수가 있는 람다식
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
public void accept(int x);
}
public class MyFunctionalInterfaceExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
MyFunctionalInterface example;
example = (x) -> {
int result = x * 5;
System.out.println(result);
};
example.accept(2);
example = (x) -> System.out.println(x * 5);
example.accept(2);
}
}
// 출력값
10
10리턴값이 있는 람다식
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
public int accept(int x, int y);
}
public class MyFunctionalInterfaceExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
MyFunctionalInterface example;
example = (x, y) -> {
int result = x + y;
return result;
};
int result1 = example.accept(2, 5);
System.out.println(result1);
example = (x, y) -> { return x + y; };
int result2 = example.accept(2, 5);
System.out.println(result2);
example = (x, y) -> x + y;
// 실행문이 한 줄인 경우, 중괄호 {}와 return문 생략가능
int result3 = example.accept(2, 5);
System.out.println(result3);
example = (x, y) -> sum(x, y);
// 실행문이 한 줄인 경우, 중괄호 {}와 return문 생략가능
int result4 = example.accept(2, 5);
System.out.println(result4);
}
public static int sum(int x, int y){
return x + y;
}
}
//출력값
7
7
7
7
자바에서 기본적으로 제공하는 함수형 메서드
-
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/function/package-summary.html
-
기본적으로 내장된 함수형 인터페이스를 사용하여 매번 같은 기능을 수행하는 함수형 인터페이스를 사용하면 매번 같은 기능을 수행하는 함수형 인터페이스를 직접 만드는 번거로움을 줄여준다.
-
공식 문서를 읽고 공부하는 습관은 효과적인 학습 결과를 준다. 따라서, 습관화 하자.
메서드 레퍼런스
- 메서드 참조는 람다식에서 불필요한 매개변수를 제거할 때 주로 사용한다.
정적 메서드와 인스턴스 메서드 참조
- 정적 메서드
클래스 :: 메서드
- 인스턴스 메서드
참조 변수 :: 메서드
//Calculator.java
public class Calculator {
public static int staticMethod(int x, int y) {
return x + y;
}
public int instanceMethod(int x, int y) {
return x * y;
}
}import java.util.function.IntBinaryOperator;
public class MethodReferences {
public static void main(String[] args) throws Exception {
IntBinaryOperator operator;
/*정적 메서드
클래스이름::메서드이름
*/
operator = Calculator::staticMethod;
System.out.println("정적메서드 결과 : " + operator.applyAsInt(3, 5));
/*인스턴스 메서드
인스턴스명::메서드명
*/
Calculator calculator = new Calculator();
operator = calculator::instanceMethod;
System.out.println("인스턴스 메서드 결과 : "+ operator.applyAsInt(3, 5));
}
}
/*
정적메서드 결과 : 8
인스턴스 메서드 결과 : 15
*/생성자 참조
(a,b) -> {return new 클래스(a,b);};
//생성자 참조 문법
클래스 :: new
- 생성자가 오버로딩 되어 여러 개가 있을 경우 컴파일러는 함수형 인터페이스의 추상 메서드와 동일한 매개 변수 타입과 개수를 가지고 있는 생성자를 찾아 실행한다.
//Member.java
public class Member {
private String name;
private String id;
public Member() {
System.out.println("Member() 실행");
}
public Member(String id) {
System.out.println("Member(String id) 실행");
this.id = id;
}
public Member(String name, String id) {
System.out.println("Member(String name, String id) 실행");
this.id = id;
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getId() {
return id;
}
}import java.util.function.BiFunction;
import java.util.function.Function;
public class ConstructorRef {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Function<String, Member> function1 = Member::new;
Member member1 = function1.apply("kimcoding");
BiFunction<String, String, Member> function2 = Member::new;
Member member2 = function2.apply("kimcoding", "김코딩");
}
}
/*
Member(String id) 실행
Member(String name, String id) 실행
*/
HelloWorld