[Java] 17. Lambda Expression(람다식)

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람다식이란 함수(메서드)를 간단한 식(expression)으로 표현하는 방법을 의미한다. 함수형언어에서부터 나온 것이다.



1. 람다식(Lambda Expression)

자바는 JDK1.8에 람다식(lambda expression)이 등장했다. 그래서 함수형언어가 기반으로 함수형프로그래밍이 나왔지만 자바에서 람다식을 지원함으로써 객체지향언어와 동시에 함수형언어가 되었다.

1-1. 람다식 특징

람다식은 자바 8부터 도입된 함수형 프로그래밍의 핵심 요소 중 하나이다. 람다식의 주요 특징은 아래와 같다.

  1. 간결성: 람다식은 매우 간결하고 직관적인 문법을 가지고 있어 코드의 길이를 크게 줄여줍니다. 특히, 간단한 작업을 수행하는 함수를 간결하게 표현할 수 있습니다.

  2. 익명 함수: 이름이 없는 함수로, 메서드와 같이 독립적으로 사용할 수 있는 코드 블록입니다. 메서드처럼 호출할 필요 없이 바로 사용할 수 있습니다.

  3. 함수형 프로그래밍 지원: 람다식은 함수형 프로그래밍의 핵심적인 요소로, 함수를 일급 객체로 취급하여 변수에 할당하고 전달할 수 있습니다.

  4. 함수형 인터페이스 지원: 람다식은 함수형 인터페이스에 사용됩니다. 함수형 인터페이스는 딱 하나의 추상 메서드를 가진 인터페이스이며, 람다식은 이를 구현하여 사용됩니다.

  5. 스트림 API와의 호환성: 람다식은 자바의 스트림 API와 함께 사용되어 데이터를 처리하고 조작하는 데 매우 효과적입니다. 스트림 API에서 람다식을 이용하여 데이터를 다루는 것이 가능합니다.

  6. 병렬 프로그래밍 지원: 병렬 처리를 위해 람다식이 적합합니다. 간단하게 병렬 실행을 할 수 있고, 병렬 프로그래밍을 위한 기능을 제공합니다.

  7. 클로저: 람다식은 자신을 포함하는 범위에 있는 변수를 캡처할 수 있습니다. 이러한 능력을 클로저라고 하며, 외부 범위의 변수를 람다식 내부에서 사용할 수 있게 합니다.



1-2. 기존 메서드를 람다식 표현

람다식이란 함수(메서드)를 간단한 식(expression)으로 표현한 것이다. 람다식은 함수를 간략하면서도 명확화게 표현할 수 있으며, 메서드의 이름과 반환값이 없어지므로 람다식을 익명함수(anonymous function)라고도 한다.

메서드

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

람다식

(a, b) -> a > b ? a:b

//익명 클래스(익명 객체)
Object obj = new Object() {
    int max(int a, int b) {
        return a > b ? a:b;
    }
};

//int ret = obj.max(31, 55);//에러발생!

참조변수 obj 에는 max()라는 메서드가 없기에 에러가 발생한다. 그래서 필요한게 함수형 인터페이스이다.



2. 함수형 인터페이스(Functional Interface)

함수형 인터페이스 선언 - 단 하나의 추상 메서드를 가져야만함

@FunctionalInterface    //함수형 인터페이스에는 애너테이션을 명시적으로 선언시 컴파일 체크, 단 하나의 추상 메서드를 가져야만함
public interface ExMyFunction {
    public abstract int max(int a, int b);
}

함수형 인터페이스 사용

ExMyFunction fn = new ExMyFunction() {
    @Override
    public int max(int a, int b) {
        return a > b ? a:b;
    }
};

int ret = fn.max(31, 55);

함수형 인터페이스 fn 에는 ExMyFunction 인터페이스 내에 추상 메서드 max()가 있기 때문에
익명 클래스 내에 max()메서드가 구현체이기에 정상적으로 호출된다.


함수형 인터페이스로 람다식 사용

ExMyFunction lambFn = (a, b) -> a > b ? a : b;
ret = lambFn.max(31, 55);  //실제로는 람다식이 호출됨

람다식(익명객체)를 다루기 위해 참조변수의 타입은 함수형 인터페이스로 해야 한다.



3. 함수형 인터페이스 람다식 예제

3-1. Comparator 함수형 인터페이스로 보는 예제

public class ExCollections {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> sortedList1 = Arrays.asList("gsf", "abc", "htw", "asd", "bas", "cas");
        List<String> sortedList2 = Arrays.asList("gsf", "abc", "htw", "asd", "bas", "cas");

        //1. 익명 객체 방법
        Collections.sort(sortedList1, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String s1, String s2) {
                return s2.compareTo(s1);
            }
        });
        System.out.println("익명 객체 방법 sort = " + sortedList1);


        //2. 람다식 방법
        Collections.sort(sortedList2, (s1, s2) -> s2.compareTo(s1) );
        System.out.println("람다식 방법 sort = " + sortedList2);
    }
}

익명 객체 방법 sort = [htw, gsf, cas, bas, asd, abc]
람다식 방법 sort = [htw, gsf, cas, bas, asd, abc]

Comparator 함수형 인터페이스

@FunctionalInterface
interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}



3-2. 기존메서드 람다식으로 변경 예제

기존 메서드

public class Main {
    static int max(int a, int b) {
        return a > b ? a : b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int result = max(10, 20);
        System.out.println("Max value is: " + result);
    }
}


람다식

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NumberOperator numOp = new NumberOperator() {
            @Override
            public int max(int a, int b) {
                return a > b ? a : b;
            }
        };

        int result = numOp.max(10, 20);
        System.out.println("Max value is: " + result);
    }
}

@FunctionalInterface
public interface NumberOperator {
    public abstract int max(int a, int b);
}



3-3. 함수형 인터페이스 예제

FunctionalInterface 와 매개변수와 반화타입은 동일해야한다.

@FunctionalInterface
interface MyViewFunction {
    void display();
}

public class ExFunctionalInterface {

    public static void main(String[] args) {

        MyViewFunction v1 = ()-> System.out.println("# display() - 1");


        MyViewFunction v2 = new MyViewFunction() {
            @Override
            public void display() {
                System.out.println("# display() - 2");
            }
        };

        MyViewFunction v3 = getMyViewFunction();

        //각 객체 호출
        v1.display();
        v2.display();
        v3.display();
    }

    public static MyViewFunction getMyViewFunction() {
        return ()-> System.out.println("# display() - 3");
    }
}

# display() - 1
# display() - 2
# display() - 3



[출처]

  • 자바의정석 (저자: 남궁성)