자바(Java) - 람다(Lambda)

함수형 프로그래밍?

순수함수

• 동일한 입력에는 항상 같은 값을 반환해야 하는 함수
• 함수의 실행이 프로그램의 실행에 영향을 미치지 않아야 하는 함수
• 함수의 내부에서 인자값을 변경하거나 프로그램의 상태를 변경하는 Side Effect가 없는 것

비상태, 불변성

• 함수형 프로그래밍에서의 데이터는 변하지 않는 불변성을 유지해야 한다.

선언형 함수

• if, for, switch와 같은 조건문/반복문 사용 금지

1급 객체와 고차 함수

• 객체를 매개변수로 전달할 수 있다.

람다(Lambda)

람다 표현식 작성

자바에서는 화살표(->)기호를 사용하여 람다 표현식을 작성할 수 있습니다.

• 매개변수의 타입을 추론할 수 있는 경우, 타입 생략 가능
• 매개변수가 하나인 경우 괄호() 생략 가능
• 함수의 몸체가 하나의 명령문만으로 이루어진 경우(한 줄인 경우) 중괄호{} 생략 가능

기존 인터페이스 함수

public abstract int add(int x, int y) {
	return x + y;
}

람다식으로 표현

(x, y) -> x + y;

추상 메소드를 하나만 갖는 인터페이스를 자바 8 부터는 함수형 인터페이스라고 합니다.
이런 함수형 인터페이스만을 람다식으로 변경할 수 있습니다.
함수형 인터페이스 위에는 @FunctionalInterface 어노테이션을 붙여줍니다.

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• 람다식은 메소드 이름이 없고 메소드를 실행하는데 필요한 매개변수와 매개변수를 활용한 실행코드를 구현하는 것
• 람다 표현식을 사용할 때는 람다 표현식을 저장하기 위한 참조 변수의 타입을 결정해야 합니다.
• @FunctionalInterface 를 인터페이스 선언 앞에 붙이면, 컴파일러는 강력한 문법체크를 해줍니다.
  (2개 이상의 메소드가 선언되면 오류 발생)

예제) 객체지향 코드

interface Calculator {
    int sum(int a, int b);
}

class MyCalculator implements  Calculator {
    public int sum(int a, int b) {
        return a+b;
    }
}

public class Sample {
    public static void main(String[] args) {
        MyCalculator mc = new MyCalculator();
        int result = mc.sum(3, 4);
        System.out.println(result);  // 7 출력
    }
}

예제) 람다를 적용한 코드

interface Calculator {
    int sum(int a, int b);
}

public class Sample {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator mc = (int a, int b) -> a + b; // 인터페이스 상속을 받아서 클래스 대신 람다
        int result = mc.sum(3, 4);
        System.out.println(result);
    }
}

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메소드 참조(method reference)

• 메소드 참조는 메소드를 참조해서 매개 변수의 정보 및 리턴 타입을 알아내어, 불필요한 매개변수를 제거하는 것

정적 메소드와 인스턴스 메소드 참조

• 클래스::메소드
• 참조변수::메소드

class Calculator {
    public static int staticMethod(int x, int y) {
        return x + y;
    }
    public int instanceMethod(int x, int y) {
        return x + y;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        IntBinaryOperator operator; // 두 개의 int 연산하는 인터페이스
        // 정적 메소드 참조
        operator = (x, y) -> Calculator.staticMethod(x,y);
        System.out.println("결과 1 : " + operator.applyAsInt(1, 2)); // 두 개의 int 연산
        // 메소드 참조 방식
        operator = Calculator::staticMethod;
        System.out.println("결과 2 : " + operator.applyAsInt(3,4));

        // 인스턴스 메소드 참조
        Calculator obj = new Calculator();
        operator = (x,y) -> obj.instanceMethod(x,y);
        System.out.println("결과 3 : " + operator.applyAsInt(5, 6));
        // 메소드 참조 방식
        operator = obj::instanceMethod;
        System.out.println("결과 4 : " + operator.applyAsInt(7, 8));
    }
}

결과 1 : 3
결과 2 : 7
결과 3 : 11
결과 4 : 15