[Java] 람다식 - 1. 람다식 작성법에 대해

자바에는 두 번의 큰 변화가 있었는데, 그 중 한번은 JDK 1.6부터 추가된 Generics 기능, 한 번은 JDK 1.8 (SE 8) 부터 추가된 람다식 기능입니다.

특히 람다식 도입으로 자바는 객체 지향 언어이자 동시에 함수형 언어가 되었습니다.

 

함수형 언어 : Haskell, Scala 등 

 

객체 지향 언어가 함수형 언어의 기능까지 갖추기는 어렵다고 합니다. 이번 포스팅에서 람다식을 배워봄으로써 Java 8 버전에서 함수형 언어의 장점을 어떻게 접목하였는지 알아보겠습니다.

람다식이란 무엇일까?

람다식(Lambda Expression)은 간단히 말해 메소드를 하나의 식으로 표현하는 것을 말합니다.

 

메소드 ➡️ 식 
How ?
ex) int[] arr = new int[5];
Arrays.setAll(arr, (i) -> (int) (Math.random()*5));

여기서는 Math.random()*5 가 바로 '람다식'입니다. 이 람다식이 하는 일을 메소드로 표현해보면 다음과 같습니다.

int method(){
	return (int) (Math.random()*5);
}

위 메소드보다 람다식으로 표현하는 것이 훨씬 깔끔하고 간결합니다.

 

메소드는 클래스에 import 되어야 할 뿐 아니라, 객체도 생성해야만 메소드를 호출할 수 있습니다. 

public class MethodClass {

    int method() {
        return (int) (Math.random() * 5);
    }
}

public class ArrayFillExample {
    public static void main(String[] args) {
        MethodClass methodClass = new MethodClass();
        int arr[] = new int[5];

        for (int i : arr) {
            arr[i] = methodClass.method();
            System.out.println("arr[i] = " + arr[i]);
        }
    }
}

 

위 예시를 보면 Method를 사용하기 위해 객체를 생성하고 메인 함수에서 객체의 메소드를 불러와 사용했습니다.

 

하지만 람다식은 위 과정에서 객체를 생성하는 과정을 생략하고, 람다식 자체만으로 이 메소드의 역할을 대신할 수 있습니다.

즉 람다식은 객체의 선언, 생성을 람다식으로 퉁친다는점에서 "익명 객체 역할"을 합니다. 

 

Q. 메소드와 함수의 차이가 무엇일까?
A. 기능적으로 동일한 의미를 가짐.
차이가 있다면, 함수는 클래스에 독립, 메소드는 클래스에 종속
객체지향 언어에서는 객체의 행위, 동작을 의미하는 의미로 '메소드'라는 용어로 사용합니다.
람다식은 함수형 언어를 접목한 기능이라고 했기 때문에, 이제부터 람다식에 관하여 설명할 때는 '메소드' 대신 '함수' 라는 용어를 사용하겠습니다.

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람다식 작성법

람다식은 기존 메소드에서 메소드 이름과 반환타입을 제거하고, 매개변수 선언부와 중괄호 {} 사이에 ->를 추가해주면 됩니다.

// 기존 메소드 사용 방식
반환타입 메소드이름(매개변수){
	문장들
}


// 람다식 사용방식
(매개변수) -> { 문장들 }

예를 들어 봅시다.

// 기존 메소드 사용 방식
int max(int a, int b){
	return a > b ? a : b;
}

// 람다식 사용방식
(int a, int b) -> { return a > b ? a : b; }

• 이 때, 위처럼 반환 값이 있는 메소드의 경우, return 문 대신 '식'으로 대체가 가능합니다.

// 람다식 사용방식
(int a, int b) -> { return a > b ? a : b; }

// 식으로 대체
(int a, int b) -> { a > b ? a : b }

• return 문이 제거되고 문장 끝에 세미콜론이 생략됩니다.
• 여기에 더해 입력 매개 변수에 대한 타입은 추론이 가능한 경우 생략할 수 있습니다. (거의 대부분의 타입이 추론가능하기 때문에 생략 가능)

(int a, int b) -> { a > b ? a : b }

// 타입 생략 ( 추론 가능한 경우 )
(a, b) -> { a > b ? a : b }

주의 ! 
1. 매개 변수가 여러 개인 경우 하나의 타입만 생략하는 것은 허용되지 않습니다.
ex) (int a, b), (a, int b)

2. 매개변수가 하나인 경우, 괄호 생략 가능. 다만 매개 변수의 타입을 명시해야 하는 경우는 생략 불가능
ex) (a) -> a* a
a -> a*a

int a -> a*a (X)
(int a) -> a*a (O)

3. 문장이 하나인 경우 중괄호 생략 가능 

• 따라서 결론적으로 이렇게 쓸 수 있습니다.

int max(int a, int b){
	return a > b ? a : b;
}

(a, b) -> a > b ? a : b // 문장이 하나이므로 중괄호까지 생략

 

람다식 예시를 몇 개 더 살펴보면서 감을 잡아봅시다.

// 1
int max(int a, int b){
	return a > b ? a : b;
}
// 1의 람다식 
(a, b) -> { a > b ? a : b }


// 2 
int printVar(String name, int i){
	System.out.println(name + "=" + i);
}
// 2의 람다식
(String name, int i) -> { System.out.println(name + "=" + i); }
(name, i) -> { System.out.println(name + "=" + i); } 
(name, i) -> System.out.println(name + "=" + i)


// 3
int square(int x){
	return x * x;
}
// 3의 람다식
(int x) -> { return x * x; };
(x) -> { x * x }
x -> x * x


// 4 
int roll(){
	return (int) (Math.random()*6);
}
// 4의 람다식
() -> { return (int)(Math.random() * 6);}
() -> (int)(Math.random() * 6)

 

자바에서 모든 메소드는 어떠한 클래스 내에 포함되어 있습니다.

public class MethodClass {
    // method는 methodClass에 포함되어 있음
    int method(int a, int b) {
        return a > b ? a : b;
    }
}


public class ArrayFillExample {
    public static void main(String[] args) {
        MethodClass methodClass = new MethodClass();
        int c = methodClass.method(1,2);
    }
}

그렇다면 람다식은 어떤 클래스에 포함될까요? 

예를 들어 보겠습니다.

public class ArrayFillExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 메소드 표현 
        Object obj = new Object(){
            int max(int a, int b) {
                return a > b ? a : b;
            }
        };

        // 람다식(익명 객체) 표현 
        Object obj = (a, b) -> a > b ? a : b;


        int value = obj.max(3, 5); // 익명 객체의 타입이 Object이기 때문에 사용 불가. 

    }
}

// (a, b) -> a > b? a : b 는 람다식(익명 객체), 그렇다면 익명 객체의 타입은 무엇?
타입 obj = (a, b) -> a > b ? a : b

람다식(익명 객체)를 다루기 위한 참조변수가 필요한데 참조변수의 타입은 어떻게 지정해야 할까요? 

 

이 때 함수형 인터페이스를 사용합니다.

 

여기서 한 번 끊고 다음 포스팅으로 이어가겠습니다.