[모던 자바 인 액션] 람다 표현식 정리

람다 표현식

3.1 람다란 무엇인가?

메서드로 전달할 수 있는 익명함수를 단순화한 것

[특징]

• 익명
  보통의 메서드와 달리 이름이 없으므로 익명이라 표현한다.
• 함수
  람다는 메서드처럼 특정 클래스에 종속되지 않으므로 함수라고 부른다. 하지만 메서드처럼 파라미터 리스트, 바디, 반환 형식, 가능한 예외 리스트를 포함한다.
• 전달
  람다 표현식을 메서드 인수로 전달하거나 변수로 저장할 수 있다.
• 간결성
  익명 클래스처럼 많은 자질구레한 코드를 구현할 필요가 없다.

 

람다를 활용하여 바꾼 코드

Comparator<Apple> byWeight = new Comparator<Apple>() {
    public int compare(Apple a1, Apple a2) {
        return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
    }
};

Comparator<Apple> byWeight =
(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

보는 바와 같이 기존의 익명클래스보다 코드를 훨씬 간결하게 쓸 수 있다.

 

람다 표현식 구성요소

• 파라미터 리스트
  Comparator의 compare 메서드 파라미터(사과 두 개)
• 화살표
  화살표(->)는 람다의 파라미터 리스트와 바디를 구분한다.
• 람다 바디
  두 사과의 무게를 비교한다. 람다의 반환값에 해당하는 표현식이다

(parameters) → expression

(parameters) → { statements; }

 

3.2 어디에 어떻게 람다를 사용할까?

3.2.1 함수형 인터페이스

정확히 하나의 추상 메서드를 지정하는 인터페이스

예를 들어 Comprator, Runnable 이 있다.

정석코딩에서 배울 땐 인터페이스는 추상메서드의 집합이라고 했다.

근데 사실 인터페이스 안에는 디폴트 메서드도 있고 뭐 상수도 있긴한데, 어찌됐건 추상메서드가 오직 하나이면 함수형 인터페이스라는 것이다.

여기서 함수형 인터페이스는 어떤걸까?

정답

• 1번

 

대체 그럼 함수형 인터페이스로 뭘 할 수 있을까?

람다 표현식으로 추상메서드의 구현한 코드를 직접 전달할 수 있다.

⇒ 전체 표현식을 함수형 인터페이스의 인스턴스로 취급

= 함수형 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스

// 람다 사용 : 추상메서드 구현
Runnable r1 = () -> System.out.println("Hello World 1")

// 익명 클래스 사용
Runnable r2 = new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Hello World 2");
    }
};

public static void process(Runnable r) {
    r.run();
}

process(r1);
process(r2);
process(() -> System.out.println("Hello World 3")); // 직접전달 표현식

 

 

3.2.2 함수 디스크립터

메서드 시그니처란 메서드의 이름과 매개변수 이름을 제외한 나머지이다.

즉 int sum(int a, double b) , int sum2(int c, double d) 이 두 메소드는 서로 시그니처가 같다.

함수형 인터페이스의 추상 메서드 시그니처는 람다 표현식의 시그니처를 가리킨다.

람다 표현식의 시그니처를 서술하는 메서드를 함수 디스크립터라고 한다.

public void process(Runnable r){
    r.run();
}

process(() -> System.out.println("This is awesome!!"));

여기서 Runnable의 인터페이스의 유일한 추상메서드인 run은 인수와 반환값이 없다.

따라서 Runnable의 인터페이스는 인수와 반환값이 없는 시그니처인 것이다.

따라서 람다 표현식도 이 시그니처에 따라 인수와 반환값이 없는 것으로 작성된 것이다.

Statement인 출력 부분에 {}가 쓰이지 않은 것은 하나의 void메서드 호출은 중괄호를 생략하기 때문이다.

람다 표현식을 올바로 사용한 코드가 뭘까

정답

• 1,2번
• 정답1번의 시그니처는 () → void => Runnable이 인자도 반환값도 없기때문에 인자가 없는셈이다.
• 2번의 시그니처는 () → String
• 3번의 시그니처는 (Apple) → boolean

 

@FunctionalInterface란?

함수형 인터페이스임을 가리키는 어노테이션이다.

이거로 선언해놓고 함수형 인터페이스가 아니면 컴파일 에러 발생한다.

 

 

3.3 람다 활용 : 실행 어라운드 패턴

자원처리에 사용하는 순환 패턴 : 자원을 연다(설정) → 처리 → 닫는다.(정리)

즉, 처리하는 코드는 설정과 정리 두 과정이 둘러싼 형태 ⇒ 실행 어라운드 패턴

 

3.3.1 1단계 동작 파라미터화를 기억하라

public String processFile() throws IOException {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
        return br.readLine(); // 실제 필요한 작업을 하는 행
    }
}

자바 7에 추가된 try-with-resources 구문 사용한 코드.

현재 코드는 readLine에 의해 한 번에 한 줄만 읽을 수 있다

한번에 두 줄을 읽는 등의 다른 처리 과정으로 실행하고 싶을 땐 어떻게 해야할까?

기존의 설정, 정리 과정은 재사용하고, processFile메서드만 다른 동작을 하도록 명령하면 될 것이다.

입맛대로 바꿀 수 있도록 processFile의 동작을 파라미터화하면 될 것이다.

BufferedReader를 이용해서 다른 동작을 수행할 수 있도록 processFile 메서드로 동작을 전달해야한다.

실제 필요한 작업을 하는 행을 보면 BufferedReader을 이용해서 br.readLine()으로 String을 반환하고 있다.

따라서 (BufferedReader) → String의 형태와 같은 람다가 되어야할 것이다.

그러니깐 인자로 지금 아무것도 안 받고 있는데, 사실상 동작 파라미터화를 위해서는 인자로 BuffferedReader가 필요한 것이다.

예를들어 최종적으로 두 행을 출력하는 람다 표현식은 이런식으로 바꿀 수 있어야한다.

String result = processFile(BufferedReader br) -> br.readLine() + br.readLine());

 

 

3.3.2 2단계 : 함수형 인터페이스를 이용해서 동작 전달

근데 우리가 람다를 활용하려면 함수형 인터페이스의 구현체로서 쓴다고 배웠다.

public String processFile() throws IOException {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
        return br.readLine(); // 실제 필요한 작업을 하는 행
    }
}

이 원 코드에서 보면 리턴값이 String이고, IOException을 던질 수도 있어야한다.

따라서 (BufferedReader) → String과 IOException을 던질 수 있는 시그니처와 일치하는 함수형 인터페이스를 만들어야 한다.

@FunctionalInterface
public interface BufferReaderProcessor {
    String process(BufferedReader b) throws IOException;
}

// 정의한 인터페이스를 processFile메서드의 인수로 전달 할 수 있다.
public String processFile(BufferedReaderProcessor p) throws IOException {
//...
}

 

 

3.3.3 3단계 : 동작 실행

자 이제 BufferedReaderProcessor에 process 메서드의 시그니처와 일치하는 람다를 전달할 수 있다.

이렇게 하면 함수형 인터페이스의 추상메서드인 process를 람다로 구체화해서 processFile에서 실행할 수 있게된다.

public String processFile(BufferedReaderProcessor p) throws IOEXception {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
        return p.process(br); // 람다가 다양하게 구현해서 넘길 처리코드 (BufferedReader 객체 처리)
    }
}

 

 

3.3.4 4단계: 람다 전달

이제 람다를 이용해서 다양한 동작을 processFile 메서드로 전달 할 수 있다.

// 한 행 처리코드
String oneLine = processFile((BufferedReader br) -> br.readLine());

// 두 행 처리코드
String twoLine = processFile((BufferedReader br) -> br.readLine()+br.readLine();

(BufferedReader br) -> br.readLine() 이부분에서 BufferReaderProcessor를 구현했고, 이 구현체를 processFile에 넘겨서 실행하는 과정이 완성되었다.

이런 식으로 다양한 람다를 전달하는데 재활용할 수 있도록 자바8에 추가된 새로운 인터페이스들이 있다.

→ 다음에 알아보자.

 

 

*모던자바인액션 정리한 글입니다