자바의 람다 표현식 1 - 정의와 사용방법

C와 Java의 기본 문법을 막 공부하고, 몇 가지 간단한 프로그래밍을 할 수 있었던 시점에

자바스크립트는 두 언어와 달리 함수를 다루는 방식이 매우 자유롭다는 것을 처음 알고나서 매우 신기했던 기억이 있다.

람다 표현식은 이급 객체(second-class)에 머물던 자바의 함수(객체 내 메소드)를 일급 객체(first-class)으로 바꾼 것이다.

좀 더 자세히 알아보도록 하자.

1. 메소드를 값으로 취급

function withFoo(func) {
    const foo = function () {
        console.log('foo');
    };

    return function () {
        foo();
        func();
    };
}

const bar = withFoo(function () {
    console.log('bar');
}); 

bar();  // 'foo', 'bar'

javascript 에서 위와 같은 코드가 가능한 이유는 메소드를 값으로 취급하기 때문이다.

java 또한 8 버전 이후로 메소드를 값으로 사용할 수 있게 되었다.

 

2. 메소드 참조

먼저 메소드 참조를 살펴보자.

메소드 참조와 람다가 등장하기 이전에는 동작 파라미터화(behavior parameterization)로 작성된 코드에서 취해야 하는 동작은 반드시 Class와 함께 구현해 주어야 했다.

아래 코드는 Class 를 선언 후 바로 인스턴스화 하여 코드가 비교적 간결해졌지만, 실행하고자 하는 동작이 isHidden() 인 것에 비하여 아주 많은 코드를 작성해 주어야만 했다.

File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(new FileFilter() {
    public boolean accept(File file) {
      return file.isHidden();
    }
});

메소드 참조를 이용하면 코드가 어떻게 바뀔까?

File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(File::isHidden);

File class가 가지고 있는 isHidden 메소드를 메소드 참조 문법을 사용하여 추가했다.

 

2.1 메소드 참조란?

File::isHidden을 작성하면 File 클래스의 isHidden 메소드를 참조하게 되고,
런타임에 실제로 사용될 때에는 작성된 메소드 참조 코드를 기반으로 람다가 실행된다.

interface File {
  boolean isHidden();
}

위의 인터페이스를 기반으로 이미 작성되어 있는 코드를 람다식으로 표현하여 특정 메소드만을 호출하는 문법이다.

메소드 참조를 람다식으로 전환하는 방법은 다음 포스팅에서 자세히 알아보자.

자바 8 부터 메소드는 일급값(first-class)으로 사용된다. 기존에 객체 참조를 이용해서 객체를 파라미터로 사용했던 것과 마찬가지로
메소드 참조를 이용하여 객체 내부의 함수만을 독립적으로 파라미터로 사용할 수 있게 되었다.

 

3. 람다

아래 코드는 동작 파라미터화를 표현하는 기존 방식이다.

File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(new FileFilter() {
    public boolean accept(File file) {
        return file.isHidden();
    }
});

익명 클래스를 사용하는 방식은 코드가 깔끔하지 않아서 가독성이 떨어지는 문제점이 있었다.

클래스를 인스턴스화 하는 부분이 포함되다 보니, 코드레벨에서 핵심 관심사를 인지하는데 어려움이 있다.

 

3.1 람다란?

람다 표현식은 익명 클래스를 이용하는 방식을 단순화한 것이라고 볼 수 있다.

람다는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

• 익명
• 보통의 메소드와 달리 이름이 없다. 구현해야 할 코드에 대해 이름에 대한 고민을 하지 않아도 된다.
• 함수
• 람다는 메소드와는 달리 특정 클래스에 종속되지 않는다.
• 전달
• 람다 표현식을 메소드 인수로 전달하거나 변수로 저장할 수 있다.
• 간결성
• 익명 클래스처럼 관심사가 아닌 코드들을 작성할 필요가 없다.

 

3.1 람다 사용법

기존에 익명 클래스를 이용하여 비교식을 만드는 방식이다.

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

다음은 람다를 이용한 방식이다.

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

익명 클래스와 관련된 코드들이 모두 걷어내졌고, 비교를 수행하는 로직만이 남게 되었다.
마치 자바스크립트의 Arrow function 과 비슷해 보인다.

중요한 것은 비교를 수행하는데 필요한 코드를 직접적으로 표현하고 전달할 수 있게 되었다는 점이다.

 

 

람다는 위와 같이 파라미터, 화살표, 바디로 이루어져 있다.

다음은 자바 8의 유효한 람다 표현식의 일부이다.

(String s) -> s.length()

(Apple a) -> a.getWeight() > 150

// {} 기호를 사용할 수 있다.
(int x, int y) -> {
    System.out.println("result:");
    System.out.println(x + y);
}

() -> 42

(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight())

 

3.2 어디에, 어떻게 람다를 사용할 수 있나?

람다의 간단한 문법을 적극 사용하고 싶다.

어디에, 어떻게 사용할 수 있을까?

람다는 함수형 인터페이스를 인수로 받는 메소드에만 람다 표현식을 사용할 수 있다.

 

3.2.1 함수형 인터페이스

함수형 인터페이스란 하나의 추상 메소드만을 가지는 인터페이스를 말한다.

아래와 같은 모습이다.

public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);
}

다음은 함수형 인터페이스 일까?

public interface Cafe {
    String getName();
    boolean isOpen();
}

함수형 인터페이스가 아니다. 둘 이상의 추상 메소드를 가지고 있기 때문이다.

 

3.2.1.1 @FunctionalInterface 어노테이션

@FunctionalInterface는 함수형 인터페이스임을 가리키는 어노테이션이다.

실제로 함수형 인터페이스가 아니면 컴파일 에러를 발생시키므로, 적극 활용한다면 컴파일 타임에 실수를 방지할 수 있다.

 

자바에서 람다의 정의와 사용 방법에 대하여 알아보았다.

다음 포스팅에서는 코드레벨에서 람다를 실제로 적용해볼 것이다.

 

이 포스팅은 라울-게이브리얼 우르마, 마리오 푸스코, 앨런 마이크로프트가 지은 모던 자바 인 액션 을 참고했다.