[JAVA] 람다식 기본

Lambda Expression

JDK 1.8에 추가

• 메서드를 하나의 식(expression)으로 표현한것
• 메서드를 람다식으로 표현하면 메서드의 이름 이 없어지므로, 람다식을 '익명함수(anonymous function)'라고 함
• 반환 타입이 없음

메서드의 매개변수로 전달될 수 있고 메서드의 결과로 반환될 수 있으며 이로인해 메서드를 변수처럼 다루는 것이 가능해짐

메서드와 함수의 차이

함수라는 이름은 수학에서 가져온 것이며 개념이 유사함.
객체지향의 개념에서는 함수 대신 객체의 행위나 동작을 의미하는 메서드라는 용어를 사용함

메서드는 함수와 같은 의미지만 특정 클래스에 반드시 속해야 한다는 제약이있음
하지만 람다식은 메서드가 하나의 독립적인 기능을 하기 때문에 함수라는 용어가 사용됨

람다식 작성

• 람다식에 선언된 매개변수의 타입은 추론이 가능한 경우는 생략할 수 있음, 반환타입이 없는 이유도 항상 추론이 가능하기 때문

• 익명함수답게 메서드에서 이름과 반환타입을 제거, 선언부와 몸통사이에 ->를 추가

  int sum(int a, int b){
    return a + b;
  }
  (int a, int b) -> {return a + b;}

• 반환값이 있는 메서드의 경우, return문 대신 식으로 대신할 수 있음, 식의 연산결과가 자동적으로 반환값이됨. 이때 문장이 아닌 식이므로 끝에 ;를 붙이지 않음

  (int a, int b) -> a + b
  (int a, int b) -> {return a + b;}

• 선언된 매개변수가 하나일 경우 괄호 생략가능, 단 매개변수의 타입을 선언했다면 괄호를 생략할 수 없음

  a -> a * a
  (int a) -> a * a

• 괄호 안의 문장이 하나일 때는 괄호를 생략할 수 있음, 문장의 끝에 ;을 붙이지 않으며 return 문일 경우 괄호는 생략할 수 없음

  a, b -> a + b
  a, b -> {return a + b;}

함수형 인터페이스 (functional interface)

• 람다식은 익명클래스의 객체와 동등하다.

  public void 익명클래스(){
  
       AnonymousClass anonymousClass = new AnonymousClass() {
           @Override
           public void hello() {
               System.out.println("hello Anonymous");
           }
       };
  
       AnonymousClass lambda = () -> System.out.println("hello anonymous");
  
       anonymousClass.hello();
       lambda.hello();
  }

• 람다식으로 정의된 익명 객체의 메서드를 어떻게 호출 할 수 있을까? 참조변수가 있어야 객체의 메서드를 호출 할 수 있을탠데 람다식의 참조변수는 뭐라고 해야할까?

  타입 f = (a, b) -> a > b ? a : b;

1. 참조변수 f의 타입은 참조형이므로 클래스 또는 인터페이스가 가능함.
2. 람다식과 동등한 메서드가 정의되어 있어야 참조변수로 익명 객체(람다식)의 메서드를 호출할 수 있음

   interface AnonymousClass {
    void hello();
   }
   @Test
   void 익명클래스2() {
   AnonymousClass anonymousClass = () -> System.out.println("람다");
   anonymousClass.hello();
   }

3. 매개변수의 타입, 개수, 반환값이 일치할 경우 대체가 가능
4. 함수형 인터페이스는 오직 하나의 추상 메서드만 정의되어 있어야함, 단 static 메서드와 default 메서드는 개수의 제한이 없음

• @FunctionalInterface를 붙일 경우 컴파일러가 함수형 인터페이스를 올바르게 정의하였는지 확인해 줌

외부 변수를 참조하는 람다식

람다식 내에서 참조하는 지역변수는 final이 붙지 않았어도 상수로 간주되며 람다식 내에서 참조하고 있는 지역 변수는
식 내에서나 다른 어느 곳에서도 변수의 값을 변경하는 일은 허용하지 않는다.

    int classVariable = 5;

    @Test
    public void 람다식의지역변수참조() {
      int c = 1; // == final int c = 1;

      lambda.FunctionSum sum = (a, b) -> {
        a = a + 20;
        classVariable = 50;
        return a + b + classVariable + c;
      };

      log.info("result :{}", sum.sum(3, 5));
    }

java.util.function 패키지

일반적으로 자주 쓰이는 형식의 메서드를 함수형 인터페이스로 미리 정의해 둠, 가능한 이 패키지의 인터페이스를 활용하라

Runnable : void run()
파라미터와 리턴값 없음
Supplier<T> : T get()
리턴값만 있음
Consumer<T> : void accept(T t)
파라미터만 있음
Function<T, R> : R apply(T t)
파라미터와 리턴값 있음 
Predicate <T> : boolean test(T t)
파라미터와 리턴값이 있고 리턴타입은 boolean, 조건식을 람다로 표현할때 사용한다.

파라미터가 두개인 함수형 인터페이스

2개인 경우 함수인터페이스에 Bi가 붙음, 보통 파라미터 타입으로 T를 사용하므로 알파벳순 T, U, V, W가 파라미터의 타입으로 사용됨

BiConsumer<T, U> : accept(T t, U u)
BiPredicate<T, U> : test(T t, U u)
BiFunction<T, U, R> : R apply(T t, U u)
Supplier의 경우 파라미터가 없는 메서드를 갖고있고 리턴타입이 두개가 될순 없으므로 Bi는 존재하지 않음

리턴타입이 3개 이상 필요할경우 직접 선언하여 만들어야함

UnaryOperator<T> T apply(T t) : Function의 sub
BinaryOperator<T> T apply(T t, T t2) : BiFunction의 sub