람다식이란?
자바는 함수적 프로그래밍을 위해 자바 8부터 람다식(Lambda Expression)을 지원하면서 기존의 코드 패턴이 많이 달라졌다. 람다식은 익명 함수(anonymous funtion)를 생성하기 위한 식으로 객체 지향 언어보다는 함수 지향 언어에 가깝다. 자바에서 람다식을 수용한 이유는 자바 코드가 매우 간결해지고, 컬렉션의 요소를 필터링하거나 매핑해서 원하는 결과를 쉽게 집계할 수 있기 때문이다. 람다식의 형태는 매개 변수를 가진 코드 블록이지만, 런타임 시에는 익명 구현 객체를 생성한다.
람다식 -> 매개 변수를 가진 코드블록 -> 익명 구현 객체예를 들어 Runnable 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성하는 전형적인 코드는 다음과 같다.
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() { ... }
};위 코드에서 익명 구현 객체를 람다식으로 표현하면 다음과 같다.
Runnable runnable = () -> { ... };람다식은 "(매개변수) -> {실행코드}" 형태로 작성되는데, 마치 함수 정의 형태를 띠고 있지만 런타임 시에 인터페이스 익명 구현 객체로 생성된다. 어떤 인터페이스를 구현할 것인가는 대입되는 인터페이스가 무엇이냐에 달려있다. 위 코드는 Runnable 변수에 대입되므로 람다식은 Runnable의 익명 구현 객체를 생성하게 된다.
람다식 기본 문법
함수적 스타일의 람다식을 작성하는 방법은 다음과 같다.
(타입 매개변수, ...) -> { 실행문; ... }(타입 매개변수, ...)는 오른쪽 중괄호 {} 블록을 실행하기 위해 필요한 값을 제공하는역할을 한다. 매개 변수의 이름은 개발자가 자유롭게 줄 수 있다. -> 기호는 매개 변수를 이용해서 중괄호 {}를 실행한다는 뜻으로 해석하면 된다. 예를 들어 int 매개 변수 a의 값을 콘솔에 출력하기 위해 다음과 같이 람다식을 작성할 수 있다.
(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 않는다. 그래서 위 코드는 다음과 같이 작성할 수 있다.
(a) -> { System.out.println(a); }하나의 매개 변수만 있다면 괄호 ()를 생략할 수 있고, 하나의 실행문만 있다면 중괄호 {}도 생략할 수 있다. 그래서 위 코드는 다음과 같이 작성할 수도 있다.
a -> System.out.println(a)만약에 매개변수가 없다면 람다식에서 매개 변수 자리가 없어지므로 다음과같이 빈 괄호 ()를 반드시 사용해야 한다.
() -> { 실행문; ... }중괄호 {}를 실행하고 결과값을 리턴해야 한다면 다음과 같이 return문으로 결과값을 지정할 수 있다.
(x, y) -> { return x + y; };중괄호 {}에 return문만 있을 경우, 람다식에서는 return문을 사용하지 않고 다음과 같이 작성하는것이 정석이다.
(x, y) -> x + y타겟 타입과 함수적 인터페이스
람다식은 단순히 메소드를 선언하는 것이 아니라 이 메소드를 가지고 있는 객체를 생성해 낸다.
인터페이스 변수 = 람다식;람다식은 인터페이스 변수에 대입된다. 이 말은 람다식은 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성한다는 뜻이 된다. 람다식은 대입될 인터페이스의 종류에 따라 작성 방법이 달라지기 때문에 람다식이 대입될 인터페이스를 람다식의 타겟 타입(target type)이라고 한다.
함수정 인터페이스(@FunctionalInterface)
하나의 추상메소드가 선언된 인터페이스만이 람다식의 타겟 타입이 될수 있다. 이러한 인터페이스를 함수적 인터페이스(functional interface)라고 한다. 함수적 인터페이스를 작성할 때 두 개 이상의 추상 메소드가 선언되지 않도록 컴파일러가 체킹해주는 기능이 있는데, 인터페이스 선언 시 @FunctionalInterface 어노테이션을 붙이면 된다.
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
public void method();
public void otherMethod(); // 컴파일 오류
}클래스 멤버와 로컬 변수 사용
람다식의 실행 블록에는 클래스 멤버(필드와 메소드) 및 로컬 변수를 사용할 수 있다. 클래스의 멤버는 제약 사항이 없이 사용 가능하지만, 로컬 변수는 제약 사항이 따른다. 자세한 내용을 알아보기로 하자.
클래스의 멤버 사용
일반적으로 익명 객체 내부에서 this는 익명 객체의 참조이지만, 람다식에서 this는 내부적으로 생성되는 익명 객체의 참조가 아니라 람다식을 실행한 객체의 참조이다.
public interface MyFunctionalInterface {
public void method();
}public class UsingThis {
public int outterField = 10;
class Inner {
int innerField = 20;
void method() {
// 람다식
MyFunctionalInterface fi = () -> {
System.out.println("outterField:" + outterField);
System.out.println("outterField:" + UsingThis.this.outterField + "\n"); // 바깥 객체의 참조를 얻기 위해서는 클래스명.this를 사용
System.out.println("innerField:" + outterField);
System.out.println("innerField:" + this.innerField + "\n"); // 람다식 내부에서 this는 Inner 참조
};
fi.method();
}
}
}public class UsingThisExample {
public static void main(String... args) {
UsingThis usingThis = new UsingThis();
UsingThis.Inner inner = usingThis.new Inner();
inner.method();
}
}로컬 변수 사용
람다식은 메소드 내부에서 주로 작성되기 때문에 로컬 익명 구현 객체를 생성시킨다고 봐야 한다. 람다식에서 바깥 클래스의 필드나 메소드는 제한 없이 사용할 수 있으나, 메소드의 매개 변수 또는 로컬 변수를 사용하면 이 두 변수는 final 특성을 가져야 한다.
public interface MyFunctionalInterface {
public void method();
}public class UsingLocalVariable {
void method(int arg) { // arg는 final 특성을 가짐
int localVar = 40; // localVar는 final 특성을 가짐
// arg = 31; // final 특성 때문에 수정 불가
// localVar = 41; // final 특성 때문에 수정 불가
// 람다식
MyFunctionalInterface fi = () -> {
// 로컬 변수 읽기
System.out.println("args:" + arg);
System.out.println("localVar:" + localVar + "\n");
};
fi.method();
}
}public class UsingLocalVariableExample {
public static void main(String... args) {
UsingLocalVariable ulv = new UsingLocalVariable();
ulv.method(20);
}
}참고 자료: 이것이 자바다(신용권 저)