람다

1-1. 람다란 무엇인가?

람다 표현식은 메서드로 전달할 수 있는 익명 함수를 단순화 한 것이라고 할 수 있다.

1-2. 람다의 특징

• 익명: 보통의 메서드와 달리 이름이 없으므로 익명이라고 표현한다. (구현해야 할 코드에 대한 걱정거리가 줄어든다.)
• 함수: 람다는 메서드처럼 특정 클래스에 종속되지 않으므로 함수라고 부른다. 하지만 메서드처럼 파라미터 리스트, 바디, 변환 형식, 가능한 예외 리스트를 포함한다.
• 전달: 람다 표현식으로 메서드 인수로 전달하거나 변수로 저장할 수 있다.
• 간결성: 익명 클래스처럼 많은 자질 구레한 코드를 구현할 필요가 없다.

1-3. 람다의 표현식

(Test t1, Test t2) -> t1.getLength().compareTo(t2.getLength());

• 파라미터 리스트 : Test의 t1,t2객체 메서드 파라미터.
• 화살표 : 화살표 (->)는 람다의 파라미터 리스트와 바디를 구분한다.
• 람다 바디 : 두 객체의 길이를 비교한다. 람다의 반환값에 해당

1-4. 람다는 어떻게 사용할까?

함수형 인터페이스라는 문맥에서 람다 표현식을 사용할 수 있다.

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2-1. 함수형 인터페이스란?

하나의 추상 메서드를 지정하는 인터페이스를 뜻한다.
예시로 Java API의 함수형 인터페이스로 Comparator,Runnable 등이 있다.

람다 표현식으로 함수형 인터페이스의 추상 메서드를 구현을 직접 전달할 수 있으므로 전체 표현식을 함수형 인터페이스의 인스턴스로 취급할 수 있습니다.

2-2. @FunctionalInterface

@FunctionalInterface 어노테이션을 통하여 해당 인터페이스가 함수형 인터페이스임을 가리킬 수 있으며 실제로 추상 메서드가 한개 이상일 경우 에러를 발생시킵니다.

2-3. 함수 디스크립터란?

람다 표현식의 시그니처를 서술하는 메서드를 함수 디스크립터라고 칭합니다.
예를 들어 Runnable의 유일한 추상 메서드 run은 인수와 반환값이 없으므로 이를 시그니처로 생각 할 수 있습니다.

() -> void

2-4. Functions Framework

Java에서는 기본적으로 여러 시그니처 유형에 함수형 인터페이스를 제공해줍니다.

• Predicate
  (T) -> Boolean

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
	boolean test(T t);
}
public <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> p) {
    List<T> results = new ArrayList<>();
    for (T t : list) {
        if (p.test(t))
          resuls.add(t);
    }
    return results;
}
Predicate<String> nonEmptyStringPredicate = (String s) -> !s.isEmpty();
List<String> nonEmpty = filter(listsOfStrings, nonEmptyStringPredicate);

• Consumer
  (T) -> void

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
	void accept(T t);
}

public void <T> void forEach(List<T> list, Consumer<T> c) {
    for (T t : list) {
        c.accept(t);
    }
}

forEach(
  Arrays.asList(1,2,3,4,5),
  (Integer i) -> System.out.println(i); // <- Consumer의 accept 메서드를 구현하는 람다
);

• Function
  (T,R) -> R

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
	R apply(T t);
}

public <T, R> List<R> map(List<T> list, Function<T, R> f) {
    List<R> result = new ArrayList<>();
    for (T t : list) {
        result.add(f.apply(t));
    }
    return result;
}

List<Integer> l = map(
    Arrays.asList("lambdas", "in", "action"),
    (String s) -> s.length(); // <- Function의 apply 메서드를 구현하는 람다
);

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3-1 형식 검사

• 어떤 컨텍스트에서 기대되는 람다 표현식의 형식을 "대상형식" 이라고 부른다.

List<Apple> heavierThan150gram = 
    filter(inventory, (Apple apple) -> apple.getWeitht() > 150);

1. filter 메서드 선언 확인.
2. 두번째 파라미터로 Predicate 형식을 기대하게 됨. ("대상형식")
3. Predicate은 test라는 한 개의 추상 메서드를 정의하는 함수형 인터페이스
4. test 메서드는 Apple을 받아 boolean을 반환하는 함수 디스크립터 묘사
5. filter 메서드로 전달된 인수는 이와 같은 요구사항을 만족해야 한다.

3-2 형식 추론

• 람다 표현식의 파라미터 형식에 접근할 수 있으므로 람다 문법에서 이를 생략할 수 있다.
  가독성 향상을 기대함.

Comparator<Apple> c =
        (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
Comparator<Apple> c =
        (a1, a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

3-3 지역변수 제약

• 람다 표현식에서는 익명 함수가 하는 것처럼 지역 변수를 활용할 수 있다.
  지역 변수에는 제약이 있는데, final로 선언 또는 final로 선언된 변수와 똑같이 사용되어야 한다.

3-4 왜 final으로 변수를 선언해야되는가?

인스턴스 변수는 heap영역, 지역 변수는 stack영역에 위치한다.
람다가 스레드에서 실행된 후, 변수를 할당한 스레드가 사라져 stack 메모리에서 해제되었으나, 람다를 실행하는 스레드는 살아 있어 해당 변수에 접근을 요청할 케이스가 생긴다.

실제 변수에 접근을 허용하는 것이 아닌 해당 변수의 복사본을 만들어 그 곳에 접근을 허용하는데 이를 람다 캡처링 이라고 한다.

복사한 값과 원본의 값이 달라지면 안되기 때문에, 람다에서 접근하는 지역 변수는 final로 선언되어야 한다.

3-5 메소드 참조

메서드 참조로 가독성을 높일수 있습니다.

3-6 메소드 참조를 만드는 방법

• 정적 메서드 참조

(args) -> ClassName.staticMethod(args)
ClassName::staticMethod

• 다양한 형식의 인스턴스 메서드 참조

(arg0, rest) -> arg0.instanceMethod(rest)
ClassName::instanceMethod

• 기존 객체의 인스턴스 메서드 참조
  Transaction 객체를 할당받은 expensiveTranaction 지역 변수가 있고, Tranaction 객체에는 getValue 메서드가 있다면, 이를 expensiveTransaction::getValue 라고 표현할 수 있다.

(args) -> expr.instanceMethod(args)
expr::instanceMethod

3장 마무리

• 람자 표현식은 익명 함수의 일종이며 간결한 코드 구현 가능
• 함수형 인터페이스는 하나의 추상 메서드만을 정의하는 인터페이스로 기대하는 곳에서만 람다 표현식 사용 가능
• 람다 표현식을 이용해 함수형 인터페이스의 추상 메서드를 즉석으로 제공할 수 있으며, 람다 표현식 전체가 함수형 인터페이스의인터페이스로 취급됨
• 실행 어라운드 패턴을 람다와 활용하면 유연성과 재사용성을 추가로 얻을 수 있음
• 람다 표현식의 기대 형식을 대상 형식 이라고 함
• 메서드 참조를 이용하여 기존 메서드 구현 재사용 및 직접 전달 가능
• Comparator, Predicate, Function 같은 함수형 인터페이스는 람다 표현식을 조합할 수 있는 다양한 디폴트 메서드 제공