14. Lambda & Functional Interface

람다식 (Lambda Expression)

: 함수를 하나의 식으로 표현한 것

- 함수를 람다식으로 표현하면 메소드의 이름이 필요없기 때문에 람다식은 익명함수의 한 종류라고 볼 수 있음

- 기존 함수와는 다르게 메소드 명이 필요하지 않으며, 괄호()와 화살표 ->를 이용해 함수를 선언함

- 불필요한 코드를 줄이고, 가독성을 높이기 위해 등장

- 함수형 인터페이스의 인스턴스를 생성하여 함수를 변수처럼 선언하는 람다식에서는 메소드의 이름이 불필요하다고 여겨져 사용하지 않음

-> 컴파일러가 문맥을 살펴 타입을 추론함

 

1. 람다식 특징

• 람다식 내에서 사용되는 지역변수는 final이 붙지 않아도 상수로 간주
• 람다식으로 선언된 변수명은 다른 변수명과 중복될 수 없음

2. 람다식의 장점

• 코드를 간결하게 만들 수 있음
• 식에 개발자의 의도가 명확히 드러나 가독성이 높아짐
• 함수를 만드는 과정 없이 한 번에 처리할 수 있어 생산성이 높아짐
• 병렬 프로그래밍이 용이함

3. 람다식의 단점

• 람다를 사용하면서 만든 익명 함수는 재사용이 불가능함
• 디버깅이 어려움
• 람다를 남발하면 비슷한 함수가 중복 생성되어 코드가 지저분해질 수 있음
• 재귀로 만들 경우 부적합

함수형 인터페이스(Functional Interface)

: 추상 메소드가 하나인 인터페이스

- default 메소드 & static 메소드를 여러개 가지고 있더라도 추상 메소드가 하나면 함수형 인터페이스

- 자바의 람다식은 함수형 인터페이스를 반환

- 함수형 인터페이스를 구현하기 위해서는 인터페이스를 개발하여 내부에는 1개 뿐인 abstract 함수를 선언하고, 위에는

@FunctionalInterface 어노테이션을 붙여주면 됨

- 람다식으로 생성된 순수 함수는 함수형 인터페이스로만 선언이 가능함

 

cf) 순수 함수 vs 일반 함수

▶ 순수 함수
: 항상 같은 입력 -> 같은 출력
- 부작용이 없음
- 외부 변수를 바꾸거나, 콘솔에 출력하거나, DB 접근이 없음
=> 예측이 가능하고, 디버깅 / 테스트가 쉬움

▶ 일반 함수
: 입력이 같아도 출력이 달라질 수 있음
- 부작용이 있음
- 파일 쓰기, 콘솔 출력, DB 접근, 전역 변수 변경 등

- 순수 함수 EX)

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

 

- 일반 함수 EX)

int addWithLog(int a, int b) {
    System.out.println("덧셈 수행 중");
    return a + b;
}

 

자바에서 제공하는 함수형 인터페이스

1. Supplier

: 아무것도 안받고, 뭔가를 만들어주는 애

- 입력은 없지만 출력은 있음

- 매개변수 없이 반환값만을 갖는 함수형 인터페이스

- T get()을 추상 메소드로 갖고 있음

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();  // 인자 없이 값 하나를 리턴함
}

- 사용 EX)

• orElseGet(Supplier)는 값이 없을 때만 실행
• 테스트나 의존성 주입할 때 공급자 역할

2. Consumer

: 뭔가를 받아서 소비만 하는 애

- 입력값은 있지만 return 값은 없음

- 객체 T를 매개변수로 받고, 반환값은 없음

- andThen이라는 함수를 제공하는데, 이를 통해 하나의 함수가 끝난 후 다음 Consumer를 연쇄적으로 이용할 수 있음

- 함수형에서 함수는 값의 대입 또는 변경 등이 없기 때문에 

-> Consumer가 Split으로 데이터를 변경하더라도 원본의 데이터는 유지됨

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);  // T 타입의 값을 받아서 사용하지만, 반환은 없음
}

- 사용 EX)

• forEach에서 자주 사용
• 콜백 처리
• DB 저장

3. Function < T, R >

: 객체 T를 매개변수로 받아서 처리한 후, R로 반환

- Consumer와 마찬가지로 andThen을 제공하고, 추가적으로 compose를 제공

- andThen()

: 첫 번째 함수가 실행된 이후, 다음 함수를 연쇄적으로 실행하도록 연결해줌

- compose()

: 첫 번째 함수 실행 이전에 먼저 함수를 실행하여 연쇄적으로 연결해줌

- identity()

: 자기 자신을 반환하는 static 함수

- 사용 EX)

 

4. Predicate < T >

: 객체 T를 매개변수로 받아 처리한 후, boolean을 반환

- Boolean test( T t ) 추상 메소드를 갖고 있음

- 사용 EX)

 

메소드 참조(Method Reference)

: 함수형 인터페이스를 람다식이 아닌 일반 메소드를 참조시켜 선언하는 방법

- 일반 메소드를 참조하기 위해 3가지 조건을 만족해야 함

• 함수형 인터페이스의 매개변수 타입 == 메소드의 매개변수 타임
• 함수형 인터페이스의 매개변수 개수 == 메소드의 매개변수 개수
• 함수형 인터페이스의 반환형 == 메소드의 반환형

- 참조 가능한 메소드는 일반 메소드, static, 생성자가 있고 클래스 이름 :: 메소드 이름으로 참조할 수 있음

 

- 일반 메소드 참조)

- static 메소드 참조)

- 생성자 참조)

- 생성자도 메소드 참조를 할 수 있음

- 생성자는 new로 생성해주므로, 클래스 이름 :: new로 참조할 수 있음