[Java] 람다식 - 기본 문법, 타겟 타입과 함수적 인터페이스

람다식은 여러 절로 구성되어 있습니다.

Intro.

람다식 기본 문법 & 타겟 타입과 함수적 인터페이스

클래스 멤버와 로컬 변수 사용

표준 API의 함수적 인터페이스1

표준 API의 함수적 인터페이스2

메소드참조

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람다식 기본 문법

 함수적 스타일의 람다식을 작성하는 방법은 다음과 같습니다.

   (타입 매개변수, ...) -> { 실행문; ... }

 

 (타입 매개변수, ...)는 오른쪽 중괄호 { } 블록을 실행하기 위해 필요한 값을 제공하는 역할을 합니다.

 매개 변수의 이름은 개발자가 자유롭게 지정할 수 있습니다.

 -> 기호는 매개 변수를 이용해서 중괄호 { }를 실행한다는 뜻으로 해석하면 됩니다.

 예를 들어 int 매개 변수 a 의 값을 콘솔에 출력하기 위해 다음과 같이 람다식을 작성할 수 있습니다.

(int a) -> { System.out.println(a); }
 

 

 매개 변수 타입은 런타임 시에 대입되는 값에 따라 자동으로 인식될 수 있기 때문에 람다식에서는 매개 변수의 타입을 일반적으로 언급하지 않습니다. 그래서 위 코드를 아래와 같이 작성 할 수 있습니다.

(a) -> { System.out.println(a); }
 

 하나의 매개 변수만 있다면 괄호 ( )를 생략할 수 있고, 하나의 실행문만 있다면 중괄호 {}도 생략 가능합니다.

a -> System.out.println(a)
 

 만약 매개 변수가 없다면 람다식에서 매개 변수 자리가 없어지므로 다음과 같이 빈 괄호 () 를 반드시 사용해야 합니다.

() -> { statement; ... }
 

 중괄호 {}를 실행하고 결과값을 리턴해야 한다면 다음과 같이 return 문으로 결과값을 지정할 수 있습니다.

(x, y) -> { return x + y; }
 

 중괄호 {}에 return 문이 있을 경우, 람다식에서는 return 문을 사용하지 않고 다음과 같이 작성하는 것이 정석입니다.

(x, y) -> x + y
 

타겟 타입과 함수적 인터페이스

 람다식의 형태는 매개 변수를 가진 코드 블록이기 때문에 마치 자바의 메소드를 선언하는 것처럼 보여집니다.

 자바는 메소드를 단독으로 선언할 수 없고 항상 클래스의 구성 멤버로 선언하기 때문에 람다식은 단순히 메소드를 선언하는 것이 아니라 이 메소드를 가지고 있는 객체를 생성해 냅니다.

 그럼 어떤 타입의 객체를 생성하는지 다음 코드를 보도록 하겠습니다.

인터페이스 변수 = 람다식;
 

 람다식은 인터페이스 변수에 대입됩니다. 이 말은 람다식은 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성한다는 뜻이 됩니다.

 인터페이스는 직접 객체화할 수 없기 때문에 구현 클래스가 필요한데, 람다식은 익명 구현 클래스를 생성하고 객체화합니다.

 람다식은 대입될 인터페이스의 종류에 따라 작성 방법이 달라지기 때문에 람다식이 대입될 인터페이스를 람다식의 타겟 타입이라고 합니다.

 함수적 인터페이스(@FunctionalInterface)

  모든 인터페이스를 람다식의 타겟 타입으로 사용할 수 없습니다. 람다식이 하나의 메소드를 정의하기 때문에 두 개 이상의 추상 메소드가 선언된 인터페이스는 람다식을 이용해서 구현 객체를 생성할 수 없습니다.

  하나의 추상 메소드가 선언된 인터페이스만이 람다식의 타겟 타입이 될 수 있는데, 이러한 인터페이스를 함수적 인터페이스(functional interface)라고 합니다. 

  함수적 인터페이스를 작성할 때 두 개 이상의 추상 메소드가 선언되지 않도록 컴파일러가 체킹해주는 기능이 있는데, 인터페이스 선언 시 @FunctionalInterface 어노테이션을 붙이면 됩니다.

  이 어노테이션은 두 개 이상의 추상 메소드가 선언되면 컴파일 오류를 발생시킵니다.

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public void method();
    public void otherMethod(); // Compile Error
}
 

  @FunctionalInterface 어노테이션은 선택사항입니다. 이 어노테이션이 없더라도 하나의 추상 메소드만 있다면 모두 함수적 인터페이스입니다.

  그러나 실수로 두 개 이상의 추상 메소드를 선언하는 것을 방지하고 싶다면 붙여주는 것이 좋습니다.

  람다식은 타켓 타입인 함수적 인터페이스가 가지고 있는 추상 메소드의 선언 형태에 따라서 작성 방법이 달라지는데, 이것에 대해서 자세히 알아보기로 합시다.

 매개 변수와 리턴값이 없는 람다식

  다음과 같이 매개 변수와 리턴값이 없는 추상 메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 가정해봅시다.

 
package lambda;
 
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public void method();
}
 

  이 인터페이스를 타켓 타입으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야 합니다. 

  람다식에게 매개 변수가 없는 이유는 method() 가 매개 변수를 가지지 않기 때문입니다.

MyFunctionalInterface fi = () -> { ... }
 

  람다식이 대입된 인터페이스의 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할 수 있습니다.

  method() 호출은 람다식의 중괄호 {}를 실행시킵니다.

fi.method();
 

  * MyFunctionalInterfaceExam.java

 
package lambda;
 
public class MyFunctionalInterfaceExam {
 
    public static void main(String[] args) {
        MyFunctionalInterface fi;
 
        fi = () -> {
            String str = "method call1";
            System.out.println(str);
        };
 
        fi.method();
 
        fi = () -> {
            System.out.println("method call2");
        };
        fi.method();
 
        fi = () -> System.out.println("method call3");
        fi.method();
    }
 
}
 

 

 매개 변수가 있는 람다식

  다음과 같이 매개 변수가 있고 리턴값이 없는 추상 메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 봅시다.

  * MyFunctionalInterface2.java

 
package lambda;
 
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface2 {
    public void method(int x);
}
 

  이 인터페이스를 타켓 타입으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야 합니다. 람다식에서 매개 변수가 한 개인 이유는 method() 가 매개 변수를 하나만 가지기 때문입니다.

MyFunctionalInterface fi = (x) -> { ... } or x -> { ... }
 

  람다식이 대입된 인터페이스 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할 수 있습니다. 매개값으로 5를 주면 람다식의 x 변수에 5가 대입되고 x는 중괄호 {}에서 사용됩니다.

  * MyFunctionalInterfaceExam2.java

 
package lambda;
 
public class MyFunctionalInterfaceExam2 {
 
    public static void main(String[] args) {
        MyFunctionalInterface2 fi;
 
        fi = (x) -> {
            int result = x * 5;
            System.out.println(result);
        };
        fi.method(2);
 
        fi = x -> System.out.println(x * 5);
        fi.method(2);
    }
 
}
 

 리턴값이 있는 람다식

  다음과 같이 매개 변수가 있고 리턴값이 있는 추상 메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 가정해봅시다.

  * MyFunctionalInterface3.java

 
package lambda;
 
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface3 {
    public int method(int x, int y);
}
 

  이 인터페이스를 타켓 타입으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야 합니다.

  람다식에서 매개 변수가 두 개인 이유는 method()가 매개 변수를 두 개 가지기 때문입니다. 그리고 method() 가 리턴 타입이 있기 때문에 중괄호 {}에는 return 문이 있어야 합니다.

MyFunctionalInterface fi = (x, y) -> { ...; return value; };
 

  만약 중괄호 {}에 return 문만 있고, return 문 뒤에 연산식이나 메소드 호출이 오는 경우라면 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

  람다식이 대입된 인터페이스 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할 수 있습니다.

  매개값으로 2와 5를 주면 람다식의 x 변수에 2, y 변수에 5가 대입되고 x와 y는 중괄호 {}에서 사용됩니다.

 * MyFunctionalInterfaceExam3.java

 
package lambda;
 
public class MyFunctionalInterfaceExam3 {
    public static void main(String[] args) {
        MyFunctionalInterface3 fi;
 
        fi = (x, y) -> {
            int result = x + y;
 
            return result;
        };
        System.out.println(fi.method(2, 5));
 
        fi = (x, y) -> {
            return x + y;
        };
        System.out.println(fi.method(2, 5));
 
        fi = (x, y) -> x + y;
        System.out.println(fi.method(2, 5));
 
        fi = (x, y) -> sum(x, y);
        System.out.println(fi.method(2, 5));
    }
 
    public static int sum(int x, int y) {
        return x + y;
    }
}
 

 * 이 포스트은 서적 '이것이 자바다' 를 참고하여 작성한 포스트입니다.