☁️ 함수 객체 생성 수단의 역사
JDK 1.1 이전
함수 타입을 표현할 때, 추상 메서드를 하나만 담은 인터페이스(혹은 추상 클래스)를 사용했다. 이러한 인터페이스의 인스턴스를 함수 객체라고 하며, 특정 함수나 동작을 나타내는데 썼다.
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
}public class MyComparator implements Comparator<String> {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return Integer.compare(sq.length(), s2.length());
}
}
JDK 1.1 이후
함수 객체를 만드는 주요 수단은 익명 클래스가 되었다. 익명 클래스란, 별도의 클래스 선언으로 확장하지 않고 코드부에서 바로 구현하는 기술이다. 따라서 일회성으로 사용하고 버려지는 경우 따로 클래스를 생성하는 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
Collections.sort(words, new Comparator<String>() {
public int compare(String s1, String s2){
return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
}
});Comparator 인터페이스는 정렬을 담당하는 추상 전략을 뜻하며, 문자열을 정렬하는 구체적인 전략을 익명 클래스로 구현하고 있기 때문에 전략 패턴과도 비슷하다.
JAVA 8
함수형 인터페이스라 부르는 인터페이스들의 인스턴스를 람다식(lambda expression)을 사용해 만들 수 있게 되었다. 람다 함수는 익명 클래스보다 훨씬 간결하기 때문에, 어떤 동작을 하는지가 명확히 드러난다는 장점이 있다.
Collections.sort(words,
(s1,s2) -> Integer.compare(s1.length(), s2.length()));
☁️ 람다(Lambda)의 타입 추론
람다는 컴파일러가 대신 문맥을 살펴 타입을 추론해주기 때문에, 코드에서 생략해도 괜찮다. 따라서 타입을 명시해야 코드가 명확할 때만 제외하고는 람다의 모든 매개변수 타입은 생략하자.
람다와 제네릭
컴파일러는 타입 정보 대부분을 제네릭에서 얻기 때문에, 제네릭을 사용하라는 조언들은 람다와 함께 쓸 때 더욱 중요해진다.
만약 제네릭 타입이 아닌 로 타입을 사용한다면, 타입 추론이 안되어 아래와 같이 컴파일 오류가 발생한다.
비교자 생성 메서드
람다 자리에 비교자 생성 메서드를 사용하면 코드를 더 간결하게 만들 수 있다.
Collections.sort(words, comparingInt(String::length));
words.sort(comparingInt(String::lenghth)); // 자바 8에서 추가☁️ 람다 예시 : 열거 타입
이전 Enum 에서는, 메소드의 동작이 상수마다 달아야 해서 상수별 클래스 몸체를 사용해 각 상수에서 메소드를 재정의하였다.
public enum Operation {
PLUS ("+") {
public double apply(double x, double y) {return x + y; }
},
MINUS ("-") {
public double apply(double x, double y) {return x + y; }
},
...
}하지만 람다를 사용한다면, 열거 타입의 인스턴스 필드를 이용하는 방식으로 상수별로 다르게 동작하는 코드를 쉽게 구현 가능하다. 필드에 함수형 인터페이스를 선언하고, 람다 형식을 통해 할당이 가능해지기 때문이다.
public enum Operation {
PLUS ("+", (x, y) -> x + y),
MINUS ("-", (x, y) -> x - y),
TIMES ("*", (x, y) -> x * y),
DIVIDE("/", (x, y) -> x / y);
private final String symbol;
private final DoubleBinaryOperator op; // 함수형 인터페이스
Operation(String symbol, DoubleBinaryOperator op) {
this.symbol = symbol;
this.op = op;
}
@Override public String toString() { return symbol; }
public double apply(double x, double y) {
return op.applyAsDouble(x, y);
}
}각 열거 타입 상수의 동작을 람다로 구현해 생성자에 넘겨 람다를 인스턴스 필드로 저장해두고, apply 메서드에서 필드에 저장된 람다를 호출하기만 하면 된다.
🔖 DoubleBinaryOperator
함수 인터페이스중 하나로, double 타입 인수 2개를 받아 double 타입 결과를 돌려주는 인터페이스
☁️ 람다 사용시 주의점
1. 적은 코드로 구현하기 어렵거나, 내부에서 인스턴스 필드나 메서드를 사용해야 한다면 상수별 클래스 몸체를 사용하자.
메서드나 클래스와 달리, 람다는 이름이 없고 문서화 할 수 없다.
따라서 코드 자체로 동작이 명확히 설명되지 않거나 코드 줄 수가 많아지면 람다를 쓰지 말아야 한다. 람다는 한 줄 일때 가장 좋고 최대 세줄 안에 끝내는게 좋다.
또한, 열거 타입 생성자 안의 람다는 열거 타입의 인스턴스 멤버에 접근할 수 없다. 열거 타입 생성자에 넘겨지는 인수들의 타입은 컴파일 타임에 추론되는데, 인스턴스는 런 타임에 만들어지기 때문이다.
2. 람다는 함수형 인터페이스에서만 사용 가능하다.
함수형 인터페이스가 아닌 추상 클래스의 인스턴스를 만들 때는 반드시 익명 클래스를 써야 한다.
3. 람다는 자기 자신을 참조할 수 없다.
람다에서의 this 키워드는 바깥 인스턴스를 가리키는 반면 익명 클래스에서의 this 는 익명 클래스 인스턴스 자신을 가리킨다. 따라서 함수 객체가 자신을 참조해야 한다면 익명 클래스를 사용해야 한다.
아래 예시 코드를 보자.
4. 람다를 직렬화하는 일은 극히 삼가야 한다.
람다도 익명 클래스처럼 직렬화 형태가 구현별로(ex) 가상 머신) 다를 수 있으므로, Comparator 처럼 직렬화해야하만 하는 함수 객체는 private 정적 중첩 클래스의 인스턴스를 사용하자.
☁️ 익명 클래스 단점과 함수형 프로그래밍
익명 클래스는 여전히 코드가 길어지기 때문에 함수형 프로그래밍에 적합하지 않다.
함수형 프로그래밍은 선언적 프로그래밍, 즉 "어떻게"가 아닌 "무엇" 을 달성할지에 초점을 맞춘다. 따라서 "어떻게" 부분이 함수를 통해 추상화가 되어있으며, "무엇" 에 해당하는 데이터만 전달하면 되기 때문에 이에 따라 코드 가독성과 재사용성이 높아진다. EX) SQL, HTML
명령형 프로그래밍 예시
public int add(int[] arr) { // 명령형 프로그래밍
int result = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++){
result += arr[i];
}
return result;
}- 배열을 반복해서 더하는 모든 과정을 자세하게 설명하고 있다.
- 메모리에 저장된 정보, 즉 상태를 변화시키고 있다.(result)
- 무슨 일이 일어나고 있는지 코드를 분석해야 하기 때문에 가독성이 떨어진다.
함수형 프로그래밍 예시
public int add(int[] arr) {
return Arrays.stream(arr)
.reduce((prev, current) => prev + current) // Integer::sum
.getAsInt();
}
- 어떻게가 아닌, 필요한 데이터인 "무엇"에 대해 집중할 수 있다.
- 상태를 변경하는 지점들이 map, reduce 내부로 추상화 되었기 때문에 클라이언트 코드에서 직접 상태를 변경하지 않아도 된다.
- map과 reduce 함수에만 익숙하다면 가독성이 높다.
선언적 코드들은 최종적인 목표가 무엇인지에 대해서만 관심이 있지, 해당 목표를 이루기 위한 세부적인 단계들(해당 목표에 의존적인 과정들)에는 관심이 없기 때문에 동일한 코드들이 다른 프로그램에 쓰이더라도 정상적으로 동작할 수 있게 되어 재사용성이 증가한다.
https://boxfoxs.tistory.com/430
📚 핵심 정리
익명 클래스는 함수형 인터페이스가 아닌 타입의 인스턴스를 만들 때만 사용하고, 작은 함수 객체를 쉽게 표현할 수 있는 람다를 사용하는 것이 좋다.
