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Java 8 - 함수형 인터페이스와 람다 표현식

11 Jan 2021

더 자바 Java 8 강의, 모던 자바 인 액션 그리고 자바 공식문서를 보며 Java8 정리

함수형 인터페이스(Funtional Interface)

  • 람다 표현식과 메서드 참조를 위해 대상 타입 제공
  • 추상메서드가 1개만 존재
    • 함수형 메서드(functional method)라 불림
    • 람다 표현식의 매개 변수와 반환 타입이 일치
    • abstract 키워드 생략 가능
    • SAM(Single Abstract Method) 인터페이스라고도 불림
    • 구현된 메서드가 여러개 있어도 추상메서드가 1개만 있으면 됨
  • static 메서드에 public 제한자도 생략 가능
  • @FunctionalInterface 애노테이션을 가지고 있는 인터페이스
// Functional Interface example

@FunctionalInterface
public interface NewFunctionalInterface {

    void doIt();

    static void printName(String name) {
        System.out.println(name);
    }

    default void printAge(int age) {
        System.out.println(age);
    }
}

기본 함수형 인터페이스

java.util.function 패키지에서 제공하며 자주 사용할만한 함수 인터페이스를 미리 정의해두었다.

인터페이스 설명 메소드 함수 조합용 메소드
Function<T, R> T 타입을 받아서 R 타입 반환 R apply(T t) andThen(), compose()
BiFunction<T, U, R> 두 개의 값(T, U)를 받아 R 타입 반환 R apply(T t, U u) andThen()
Consumer<T> T 타입을 받아 아무것도 반환하지 않음 void accept(T t) andThen()
Supplier<T> T 타입 값 제공 T get()  
Predicate<T> T 타입을 받아 boolean 반환 boolean test(T t) and(), or(), negate()
UnaryOperator<T> 입력값을 하나 받아 동일한 타입 반환 T apply(T t) andThen(), compose()
BinaryOperator<T> 동일한 타입의 입력값 두 개를 받아 반환 T apply(T t1, T t2) andThen()

람다 표현식(Lambda Expressions)

특징

  • 이름이 없는 익명 함수를 단순화
  • 메서드의 매개변수, 반환 타입, 변수로 사용 가능
  • 함수형 인터페이스의 인스턴스를 만들 때 사용 가능
  • 코드를 간결하게 함

구성

  • (파라미터) -> 바디
  • 파라미터
    • 파라미터가 없을 경우, ()
    • 파라미터가 하나일 경우, (param) 또는 param
    • 파라미터가 여러 개일 경우, (p1, p2)
    • 컴파일러가 추론할 수 있어 파라미터 타입은 생략 가능
  • 바디
    • 화살표 오른쪽에 함수 정의
    • 여러 줄일 경우, { } 사용
    • 한 줄인 경우, { }와 return 생략 가능

변수 캡쳐(Variable Capture)

  • effective final
    • 사실상 final인 변수
    • final 키워드가 없는 변수를 익명 클래스 구현체나 람다에서 참조 가능
  • 지역 변수 캡쳐
    • final 이거나 effective final인 경우에만 참조 가능
    • 그렇지 않을 경우 동시성 문제 발생 가능
  • scope
    • 이너 클래스나 익명 클래스 구현체는 새로운 scope를 가지지만, 람다는 람다를 감싸는 scope와 같음

메소드 레퍼런스(Method Reference)

종류 방법 예제
스태틱 메소드 참조 타입::스태틱 메소드 Integer::parseInt
특정 객체의 인스턴스 메소드 참조 객체 레퍼런스::인스턴스 메소드 member::findById
특정 유형의 임의 객체의 인스턴스 메소드 참조 타입::인스턴스 메소드 String::compareToIgnoreCase
생성자 참조 타입::new Member::new

*위 예제에서 Member라는 객체가 있다고 가정

// Lambda Expressions example
public class Test {
    
    public static void main (String[] args) {
        NewFunctionalInterface newInterface = () -> System.out.println("Hello");
        newInterface.doIt(); // Hello
    }
}

자바에서 함수형 프로그래밍

  • 함수형 프로그래밍에서의 함수는 수학적인 함수 의미
    • 0개 이상의 인수를 가지며 한 개 이상의 결과 반환
    • 부작용이 없음(no side effect)
    • 인수가 동일할 경우, 결과가 항상 같음
    • 시스템의 다른 부분에 영향을 미치지 않음
  • 지역 변수만을 변경해야 함
    • 함수가 참조하는 객체는 불변 객체
    • 객체의 모든 필드가 final 이어야 함
    • 함수 내에서 생성한 객체의 필드는 갱신할 수 있음
  • 예외를 일으키지 않아야 함
  • 함수형 인터페이스를구현한 객체
  • 변수에 할당하고 메서드에 파라미터를 전달하거나 그 자체를 리턴하는 것도 가능
  • 함수가 함수를 리턴하는 것도 가능

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