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[Java] Lambda Expression

  • 민갤

Java는 1996년에 처음 등장한 이후 두 번의 큰 변화를 겪었다.

JDK1.5부터 추가된 지네릭스(Generics)의 등장과

JDK1.8(Java8)부터 추가된 람다식(Lambda Expression)이다.

Java는 람다식 도입으로 객체지향언어인 동시에 함수형 언어가 되었다.

람다식 Lambda Expression

메서드를 하나의 식(Expression)으로 표현한 것.

익명 함수(Anonymous Function)라고도 한다.

익명 클래스의 객체와 동등하다. → 참조 변수로 다룬다.

int[] arr = new int[5];
Arrays.setAll(arr, (i) -> (int) (Math.random() * 5) + 1);

메서드의 역할을 대신할 수 있으며, 메서드를 변수처럼 다루는 것이 가능하다.

작성

메서드에서 이름과 반환 타입을 제거하고 매개변수 선언부와 몸통{} 사이에 '->'를 추가한다.

// before
int method(int a, int b) {
    return a < b ? a : b;
}
// after 1
(int a, int b) -> {
    return a < b ? a : b;
}

  • 반환값이 있는 메서드

      return문 대신 식(Expression)으로 대신할 수 있다.

     식의 연산 결과가 자동적으로 반환 된다.

     문장(Statement)이 아닌 식이므로 끝에 세미콜론(;)을 붙이지 않는다.

// after 2
(int a, int b) -> a < b ? a : b

  • 매개변수

     매개변수의 타입은 추론이 가능한 경우 생략할 수 있다.

// after3
(a, b) -> a < b ? a : b

  • 괄호 (), {}

     선언된 매개변수가 하나뿐이면 생략할 수 있다.

     단, 매개변수의 타입이 있으면  생략할 수 없다.

// before
(a) -> a * a
(int a) -> a * a
// after
a -> a * a
int a -> a * a     // error

     괄호{} 안의 문장이 하나일 때 생략할 수 있다.

     문장의 끝에 세미콜론을 붙이지 않는다.

(String str, int i) -> { System.out.println(str + i); }
(String str, int i) -> System.out.println(str + i)

     괄호{} 안의 문장이 return문이면 생략할 수 없다.

(int a, int b) -> { return a < b ? a : b; }

람다식과 함수형 인터페이스

참조 변수를 통해 람다식으로 정의된 익명 객체의 메서드를 호출한다.

람다식과 동등한 메서드가 정의된 클래스 또는 인터페이스는 람다식의 타입이 될 수 있다. → 함수형 인터페이스

  • 익명 객체의 메서드 호출
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
        MyInterface in = new MyInterface() {
            public int max(int x, int y) {
                return x < y ? x : y;
            }
        };
        System.out.println(in.max(1, 2));
    }
}

@FunctionalInterface
interface MyInterface {
    public int max(int num1, int num2);
}

  • 함수형 인터페이스 Functional Interface

     람다식을 다루기 위한 인터페이스

     단 하나의 추상 메서드만 정의한다.

     → 추상 메서드와 람다식의 매개변수의 타입, 개수, 반환값이 일치해야 한다.

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        
        MyInterface in = (int x, int y) -> x < y ? x : y;
        System.out.println(in.min(1, 2));
    }
}

@FunctionalInterface
interface MyInterface {
    public int min(int num1, int num2);
}

  • @FunctionalInterface

     함수형 인터페이스를 가리키는 애너테이션

     두 개 이상의 추상 메서드를 선언하지 않도록 컴파일러가 확인해준다.

함수형 인터페이스 타입의 매개변수와 반환타입

람다식을 가리키는 참조변수 또는 람다식을 직접 넘길 수 있다.

  • 함수형 인터페이스 타입의 매개변수
public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        MyInterface fi = () -> System.out.println("Lambda1");
        method(fi);
        method(() -> System.out.println("Lambda2"));

    }

    static void method(MyInterface fi) {
        fi.abstractMethod();
    }
}

@FunctionalInterface
interface MyInterface {
    void abstractMethod();
}

  • 함수형 인터페이스 타입의 반환타입
public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        method1().abstractMethod();
        method2().abstractMethod();
    }

    static MyInterface method1() {
        MyInterface fi = () -> System.out.println("method1");
        return fi;
    }

    static MyInterface method2() {
        return () -> System.out.println("method2");
    }
}

@FunctionalInterface
interface MyInterface {
    void abstractMethod();
}

람다식의 타입과 형변환

람다식은 익명 객체이므로 컴파일러가 임의로 타입을 지정한다. 

함수형 인터페이스로만 형변환 가능하다.

함수형 인터페이스를 구현한 클래스의 객체는 형변환을 생략할 수 있다.

Jack toolchain

참고 서적 : 자바의 정석 3판 2