[Java] 2. 람다 표현식 (Lambda Expression)

서론

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바로 앞 Comparator, Comparable에 대해 알아보며, 람다식, 함수형 인터페이스에 대해서 알게 되었다.

이번에는 이에 대해서 알아보자

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람다식 (Lambda Expression)

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• 함수를 하나의 식으로 표현한 것이며, 함수를 람다식으로 표현하면 메서드 이름이 필요없기 때문에,
  익명 함수의 한 종류라고 볼 수 있다.

장점

1. 코드의 간결성
   : 불필요한 반복문의 삭제가 가능, 복잡한 식을 단순하게 표현 가능
2. 필요한 정보만을 사용하는 방식을 통한 퍼포먼스 향상
   : 지연 연산을 지원하는 방식을 통하여 효율적인 퍼포먼스 기대 가능

단점

1. 어떤 방법으로 작성해도 모든 원소를 전부 순회하는 경우 람다식이 조금 느릴 수 밖에 없다.
   
   
2. 익명함수의 특성상 함수 외부의 캡처를 위해 캡처를 하는 시간제약, 논리제약적인 요소도 고려해야 하며,
   디버깅 시 함수 콜스택 추척이 극도로 어렵다.
   
   
3. 남용하면 코드를 이해하기 어려울 수 있다. (따라서, 람다식 사용 시 주석을 다는 것이 권장됨.)

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함수형 인터페이스 (@FunctionalInterface)

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• 자바에서 함수형 인터페이스란 1개의 추상메서드를 가지는 인터페이스를 말한다.
  
  
• 자바의 람다 표현식은 함수형 인터페이스로만 사용이 가능하다.
  (즉, 함수형 인터페이스만 람다식으로 표현할 수 있다.)

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람다 표현식 문법

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람다 표현식은 기본적으로는 아래와 같은 구조를 가진다.

(매개변수1, 매개변수2, ...매개변수 k) -> {함수 몸체}

이를 바탕으로 각 케이스별로 작성할 때 유의사항과 사용법을 알아보도록 하자.

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1. 매개변수 X, 리턴값 X

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);

        TestLambda1 t1 = ()->{
            System.out.println("hello");
        };

        TestLambda1 t2 = ()-> System.out.println("hello");
        t1.test(); //hello 출력
        t2.test(); //hello 출력
    }
}
@FunctionalInterface
interface TestLambda1{
    abstract void test();
}

TestLambda1 함수형 인터페이스에 test라는 추상 메서드가 있을때 위와 같이 사용할 수 있다.

• 매개변수가 없을 경우 ()를 꼭 작성해주어야 한다.
• 중괄호 (= { } )로 함수 몸체를 감싸는 경우 중괄호 끝에 세미콜론( = ; ) 을 붙여야 한다.
• 함수의 몸체가 하나의 명령문으로 이루어진 경우에는 괄호를 생략할 수 있다.

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2. 매개변수 O, 리턴값 X

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public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);
        
        TestLambda2 t1 = (a) -> {
            System.out.println("x = " + a);
        };
        TestLambda2 t2 = (int a) -> System.out.println("x = " + a);
        TestLambda2 t3 = (a) -> System.out.println("x = " + a);
        TestLambda2 t4 = a -> System.out.println("x = " + a);

        t1.test(p1.x);
        t2.test(p1.x);
        t3.test(p1.x);
        t4.test(p1.x);
    }
}
@FunctionalInterface
interface TestLambda2{
    abstract void test(int a);
}

TestLambda2 함수형 인터페이스에 매개변수가 정수형 1개, 반환이 없는 추상 메서드를 만들었다.

이를 4가지 방법으로 작성할 수 있으며 이에 대한 유의사항은 아래와 같다.

• 매개변수의 타입을 추론할 수 있는 경우에는 타입을 생략할 수 있다.
• 매개변수가 하나면 괄호 (= ( ) )는 생략할 수 있다.

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3. 매개변수 O, 리턴값 X

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public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);
        
        TestLambda3 t1 = () -> {
            return 123;
        };
        TestLambda3 t2 = () -> {return 123;};
        TestLambda3 t3 = () -> 123;

        System.out.println(t1.test()); //123 출력
        System.out.println(t2.test()); //123 출력
        System.out.println(t3.test()); //123 출력
    }
}
@FunctionalInterface
interface TestLambda3{
    abstract int test();
}

TestLambda3에 매개변수가 없고, 반환형이 정수형인 추상 메서드를 만들었다.

• 함수의 몸체에  return만 있으면 중괄호 (= { } )와 return 생략 가능

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4. 매개변수 O, 리턴값 O

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public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);
        
        TestLambda4 t1 = (a,b,c) -> {
            return a+b+c;
        };

        TestLambda4 t2 = (a,b,c) -> {
            int tmp = a + b + c;
            return tmp;
        };

        TestLambda4 t3 = (a,b,c) -> {return a+b+c;};
        TestLambda4 t4 = (a,b,c) -> a+b+c;

        System.out.println(t1.test(p1.x,p2.x,p3.x));
        System.out.println(t2.test(p1.x,p2.x,p3.x));
        System.out.println(t3.test(p1.x,p2.x,p3.x));
        System.out.println(t4.test(p1.x,p2.x,p3.x));
    }
}
@FunctionalInterface
interface TestLambda4{
    abstract int test(int a, int b, int c);
}

TestLambda3에 매개변수가 없고, 반환형이 정수형인 추상 메서드를 만들었으며, 위와 같이 사용할 수 있다.

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유의 사항 정리

• 매개변수가 없을 경우 ()를 꼭 작성해주어야 한다.
• 중괄호 (= { } )로 함수 몸체를 감싸는 경우 중괄호 끝에 세미콜론( = ; ) 을 붙여야 한다.
• 함수의 몸체가 하나의 명령문으로 이루어진 경우에는 괄호를 생략할 수 있다.
• 매개변수의 타입을 추론할 수 있는 경우에는 타입을 생략할 수 있다.
• 매개변수가 하나면 괄호 (= ( ) )는 생략할 수 있다.
• 함수의 몸체에  return만 있으면 중괄호 (= { } )와 return 생략 가능

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Comparator 람다 표현식

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바로 앞에 공부했었던 Comparator에 @FunctionalInterface 어노테이션이 있었다.

따라서 Comparator는 람다 표현식으로 이를 사용할 수 있다.

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import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);
        Point p4 = new Point(1,-1);

        Point array[] = {p1,p2,p3,p4};

        Arrays.sort(array, new Comparator<Point>() {
            @Override
            public int compare(Point o1, Point o2) {
            	//x가 같을 경우 y를 기준으로
                if(o1.x == o2.x){
                    return o2.y - o1.y;
                }
                //x가 다르면 x를 기준으로
                else {
                    return o2.x - o1.x;
                }
            }
        });

        for(Point p : array){
            System.out.println(p.x + " " + p.y);
        }
    }
}

지난 시간에는 위와 같이 익명 클래스 객체를 사용하여 이를 구현하였다.

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import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(1,2);
        Point p2 = new Point(2,1);
        Point p3 = new Point(1,1);
        Point p4 = new Point(1,-1);

        Point array[] = {p1,p2,p3,p4};

        Arrays.sort(array, (e1, e2)->{
            if(e1.x == e2.x){
                return e2.y - e1.y;
            }
            else {
                return e2.x - e1.x;
            }
        });

        for(Point p : array){
            System.out.println(p.x + " " + p.y);
        }
    }
}

이처럼 Comparator의 익명 클래스 객체를 생성하지 않고도,

람다 표현식을 통해 Arrays.sort의 Comparator 매개변수를 넘겨줄 수 있게 된다.

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결론

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그런데 이번에는 람다 표현식에 대해서 공부하던 중, stream()이 이 람다 표현식과 연관이 있다는 것을 알 수 있었고,

아래와 같이 stream에 관련된 여러 함수들을 자주 보게 되면서 stream에 대해서 알아보고 싶어졌다.

따라서 다음에는 stream에 대해서 알아보도록 하겠다.

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참고한 사이트 :

https://bcp0109.tistory.com/313

 

https://makecodework.tistory.com/entry/Java-%EB%9E%8C%EB%8B%A4%EC%8B%9DLambda-%EC%9D%B5%ED%9E%88%EA%B8%B0

 

https://www.tcpschool.com/java/java_lambda_concept

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