[JAVA] 더 자바, Java 8 함수형 인터페이스와 람다 표현식

1️⃣ 함수형 인터페이스 (Functional Interface) 

함수형 인터페이스란 추상 메서드를 딱 하나만 가지고 있는 인터페이스를 말한다. 

SAM(Single Abstract Method) 인터페이스 

@FunctionalInterface 애노테이션을 가지고 있는 인터페이스이다. 

 

2️⃣ 람다 표현식 (Lambda Expression) 

함수형 인터페이스의 인스턴스를 만드는 방법으로 쓰일 수 있다.

코드를 줄일 수 있다!!

매소드 매개변수, 리턴 타입, 변수로 만들어 사용할 수도 있다. 

-> 이렇게 익명 내부 함수로 함수형 인터페이스의 인스턴스를 만들 수 있는데 여기서 람다를 사용해서 코드를 좀 더 줄일 수 있다. 

 

3️⃣ 자바에서 함수형 프로그래밍 

함수를 First Class Object로 사용할 수 있다. 

 

순수 함수 (Pure Function)

- 사이드 이팩트가 없다. ( 함수 밖에 있는 값을 변경하지 않는다.)

- 상태가 없다.(함수 밖에 있는 값을 사용하지 않는다.)

 

고차 함수 (Higer-Order Function) 

함수가 함수를 매개변수로 받을 수 있고 함수를 리턴할 수 도 있다. 

함수를 전달인자 argument 또는 매개변수 parameter로 받거나 함수를 리턴하는 함수 

 

불변성

 

❗ First Class Object(일급 객체) 란? 

일급객체란 다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하는 객체를 말한다. 

(함수를 데이터 String, number, boolean, array, object  다루 듯이 다룰 수 있다는 점이다.)

 

- 일급 객체의 조건

변수나 데이터에 할당할 수 있다. 

다른 함수를 인자로 전달 받는다. -> 객체의 인자로 넘길 수 있어야 한다.  

다른 함수의 결과로서 리턴될 수 있다. -> 객체의 리턴값으로 리턴할 수 있어야 한다. 

 

원래 java에서는 함수가 1급 객체에 해당하지 않는데 Java의 Lambda를 사용하면 메서드가 1개만 존재하는 인터페이스/클래스를 통해, 마치 함수를 전달하는 것처럼 여겨서, 함수를 1급 객체로 취급하지 않는 java의 단점을 어느정도 해결할 수 있다. 

 

- 일급 객체이기 때문에 할 수 있는 것

고차 함수(Higher Order fucntion)을 만들 수 있다. 

콜백을 사용할 수 있다. 

 

- 콜백 함수 callback

전달 인자로 받는 함수 

 

 

4️⃣ 함수형 인터페이스 

 

java가 기본으로 제공하는 함수형 인터페이스 

- Function<T,R>

T  타입을 받아서 R 타입을 리턴하는 함수 인터페이스 

R apply(T t) 

함수 조합용 메소드 

- andThen

- compose 

 

- BiFunction<T, U, R>

두 개의 값(T, U) 를 받아서 R 타입을 리턴하는 함수 인터페이스 

R apply(T t, U u)

 

- Consumer<T>

T 타입을 받아서 아무것도 리턴하지 않는 함수 인터페이스 

void Accept(T t)

함수 조합용 메소드 

andThen 

 

- Supplier<T>

T 타입의 값을 제공하는 함수 인터페이스 

T get() 

 

- Predicate<T>

T 타입을 받아서 boolean을 리턴하는 함수 인터페이스 

boolean test(T t)

함수 조합용 메소드 

And

Or 

Negate 

 

- UnaryOperator<T>

Function<T, R> 의 특수한 형태로, 입력값 하나를 받아서 동일한 타입을 리턴하는 함수 인터페이스 

 

- BinaryOperator<T>

BiFunction<T, U, R> 의 특수한 형태로, 동일한 타입의 입력값 두개를 받아 리턴하는 함수 인터페이스 

 

 

5️⃣ 람다 표현식

(인자 리스트) -> {바디} 

 

인자 리스트 

- 인자가 없을 때 : () 

- 인자가 한개일 때: (one) 또는 one

- 인자가 여러개일 때 : (one, two)

- 인자의 타입은 생략 가능, 컴파일러가 추론infer 하지만 명시할 수도 있다. (Integer one, Integer two) 

 

 바디 

- 화살표 오른쪽에 함수 본문을 정의한다. 

- 여러 줄인 경우에 {} 를 사용해서 묶는다. 

- 한 줄인 경우에 생략 가능,  return 도 생략 가능 

변수 캡처 (Variable Capture)

- 로컬 변수 캡처 

: final 이거나  effective final 인 경우에만 참조할 수 있다. 

 그렇지 않을 경우 concurrency  문제가 생길 수 있어서 컴파일러가 방지한다. 

 

- effective final 

자바 8부터 지원하는 기능으로 사실상 final인 변수 

final 키워드 사용하지 않는 변수를 익명 클래스 구현체 또는 람다에서 참조할 수 있다. 

익명 클래스 구현체와 달리 쉐도잉 하지 않는다. 

-> 익명 클래스는 새로운 scope를 만들지만 람다는 람다를 감싸고 있는 scope와 같다. 

 

6️⃣ 메소드 레퍼런스 

람다가 하는 일이 기존 메소드 또는 생성자를 호출하는 거라면, 메소드 레퍼런스를 사용해서 매우 간결하게 표현할 수 있다. 

 

메소드 참조하는 방법

Static 메소드 참조	타입::스태틱 메소드
특정 객체의 인스턴스 메소드 참조	객체 레퍼런스::인스턴스 메소드
임의 객체의 인스턴스 메소드 참조	타입::인스턴스 메소드
생성자 참조	타입::new

메소드 또는 생성자의 매개변수로 람다의 입력값을 받는다. 

리턴값 또는 생성한 객체는 람다의 리턴값이다.