[JAVA 8] 람다 표현식

람다 표현식(Lambda Expression)

익명 함수(Anonymous Function)를 단순화하여 간단하게 줄인 표현식이다.

람다를 사용하면 코드를 간결하게 표현하고, 멀티스레드를 활용하여 병렬처리를 수행할 수 있으며 지연연산을 수행하여 불필요한 연산을 최소화할 수 있다.

 

익명 함수(Anonymous Function)

변수에 함수 리터럴 방식으로 저장한 이름 없는 함수이다.

변수에 초기화한 익명 함수는 호출 시 변수명을 함수명처럼 사용한다.

🧐 익명함수를 사용하는 이유
선언 함수는 프로그램이 시작되면 모두 전역으로 초기화되며 메모리를 잡아먹는다.
재사용이 필요하지 않다면 기능을 수행할 때마다 선언 함수를 찾아서 호출할 이유가 없다.
익명함수는 일급 객체(First Class citizen)라는 특징을 가진다.

 

일급 시민(First Class Citizen) / 일급 객체(First Class Object) / 일급 함수(First Class Function)

다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하면 일급 시민, 일급 시민의 조건을 모두 충족하는 객체는 일급 객체, 함수를 일급 객체로 취급하면 일급 함수이다.

 

• 변수에 담을 수 있다.
• 함수의 인자로 전달할 수 있다.
• 함수의 반환 값으로 전달할 수 있다.

 

지연 연산(Lazy Evaluation)

해결해야 할 연산들이 주어지더라도 마지막 연산을 알게되면 그 때 연산을 시작해 불필요한 연산을 수행하지 않는 것이다. 연산을 지연시켜 불필요한 연산을 피할 수 있다.

 

아래 코드는 함수형 프로그래밍을 이용해 짝수인 양의 정수를 뽑아내 100배하는 코드이다.

 

List<Integer> list = Arrays.asList(-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5);

System.out.println(
    list.stream()
        .filter(i -> i > 0)			// 양의 정수 추출
        .filter(i -> i % 2 == 0)		// 짝수 추출
        .map(i -> i * 100)			// 100배
        .collect(Collectors.toList())
);

 

일반적으로는 필터 순서대로 양의 정수 추출, 짝수 추출, 100배를 한다고 생각할 수 있다.

하지만 실제로는 각 (반복되는) 요소들에 대해 순차적으로 연산을 진행한다. 각 요소별로 연산을 진행하다가 요소의 값을 구하면 그 이후의 연산을 하지 않아 불필요한 연산을 줄일 수 있다. 

예제에서는 (0, 1, 2, 3, 4, 5) -> (0, 2, 4) ->  (0, 200, 400)이 아니라 첫 번째 요소인 [-5]에 대해 각 단계를 수행하는 방식이다. 만약 첫 번째 값만 구하고 싶다면 첫 번째 요소에 대해서만 연산을 수행할 것이다.

 

 

아래 링크에 예시와 함께 지연연산에 대해 자세한 설명이 있으니 참고해보면 좋을 것 같다.

https://dororongju.tistory.com/137

[자바] Lazy Evaluation 이란?

 

람다식 사용법

화살표( -> )를 기준으로 왼쪽에는 매개 변수, 오른쪽은 바디 부분으로 매개 변수를 이용해 실행할 코드블록( {} )을 작성한다.

 

// 람다를 사용하지 않는 기존 방식
반환타입 메서드명(매개변수, ...) {
	실행문
}

// 람다를 사용하는 방식
(매개변수, ...) -> { 실행문 ... }

 

• 람다식의 파라미터를 추론할 수 있는 경우 매개변수 타입을 생략할 수 있다.
• 매개변수가 하나인 경우 괄호를 생략할 수 있다.
• 매개변수가 두 개 이상인 경우 괄호를 생략할 수 없다.
• 바디에 하나의 포현식만 오는 경우 중괄호를 생략할 수 있다.
• 중괄호가 생략된 람다식에는 세미콜론(;)을 붙이지 않는다.
• 바디에 return문이 있는 경우 중괄호를 생략할 수 없다.

 

위의 규칙에 따라 리스트의 순회를 람다식으로 표현하면 아래와 같다.

 

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

// case 1
for (String x : list) {
	System.out.println(x);
}

// case 2
list.forEach(x -> System.out.println(x));

// case 3
list.forEach(System.out::println);

 

메서드 참조(Method Reference)

메서드를 간결하게 지칭하는 방법으로 람다식에서 이미 존재하는 이름을 가진 메서드를 람다로써 사용할 수 있도록 가리키는 역할을 한다. 중요한 점은 메서드를 호출하여 실행하는 것이 아닌 참조만 하는 것이라는 점이다.

 

메서드 참조를 사용하면 불필요한 매개변수를 제거하고 '::' 기호를 사용하여 표현할 수 있다.

클래스 이름::메서드 이름
참조 변수 이름::메서드 이름

 

람다 표현식과 메소드 참조를 비교하는 예제이다.

 

// 기존 람다식 이용
Function<String, Integer> useLambda = (String s) -> Integer.parseInt(s);
System.out.println(ft.apply("99"));

// 메소드 참조 이용
Function<String, Integer> useMethodRefer = Integer::parseInt;
System.out.println(ft.apply("99"));

 

Function 인터페이스는 한 개의 인자를 전달 받아 다른 타입으로 반환하는 java.util.function 패키지에서 제공하는 함수형 인터페이스이다. 람다 표현식만 이해하기보다 실제로 람다식이 사용되는 함수형 인터페이스 사용 방법도 익혀야 한다.

 

 

참고 자료 및 출처 🙇‍♂️

http://junil-hwang.com/blog/javascript-1%EA%B8%89%ED%95%A8%EC%88%98/#section1

https://frontsom.tistory.com/3

https://dororongju.tistory.com/137

https://edu.goorm.io/learn/lecture/2010/%ED%95%9C-%EB%88%88%EC%97%90-%EB%81%9D%EB%82%B4%EB%8A%94-%EA%B3%A0%EB%9E%AD-%EA%B8%B0%EC%B4%88/lesson/174457/%EC%9D%B5%EB%AA%85-%ED%95%A8%EC%88%98

https://khj93.tistory.com/entry/JAVA-%EB%9E%8C%EB%8B%A4%EC%8B%9DRambda%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B4%EA%B3%A0-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95