함수형 인터페이스

Functional Interface

https://download.java.net/java/early_access/panama/docs/api/java.base/java/util/function/package-summary.html

Since 1.8

Functional Interface 는 람다 표현식과 메소드 레퍼런스에 대한 타겟 타입을 제공합니다.

 

각각의 Functional Interface는 Functional method라고 불리는 단일 추상 메소드를 가지고 있습니다.

 

@Functional Interface 어노테이션:

해당 인터페이스가 함수형 인터페이스로 될 수 있는지 컴파일단계에서 검증하기 위한 어노테이션

 

함수형 인터페이스는 하나의 추상 메소드만 요구하지만,

여러 개의 디폴트 또는 정적 메소드를 포함할 수 있습니다.

 

Functional Interface는 복수의 컨텍스트에 타겟타입을 제공합니다.

// Assignment context
Predicate<String> p = String::isEmpty;

// Method invocation context
stream.filter(e -> e.getSize() > 10)

// Case context
stream.map((ToIntFunction) e -> e.getSize())

 

Functional Interface 는 확장가능한 네임 컨벤션을 따릅니다.

 

근데 문득 Assignment context 예시에서 이상한 ( :: ) 이 보이네요

이는 메소드 참조라고 불립니다.

메소드 참조

함수형 인터페이스의 구현을 기존의 메소드 호출로 직접 매핑함으로서 람다표현식을 간단하게 표현할 수 있게 도와줍니다.

 

여기서 “함수형 인터페이스의 구현을 기존의 메소드 호출로 직접 매핑함”이 가지는 의미는

 

함수형 인터페이스 내에 있는 하나의 추상 메소드를 이미 존재하는 메소드와 직접 연결한다는것

→ 함수형 인터페이스에 있는 추상 메소드를 특정 메소드의 구현으로서 바로 사용하는 것

 

메소드 참조의 경우에는

정적 메소드 참조, 특정 객체의 인스턴스 메소드 참조, 임의 객체의 인스턴스 메소드 참조, 클래스 생성자 참조를 제공합니다.

// 정적 메소드 참조
BinaryOperator<Integer> maxFunction = Math::max; 
// Math 클래스의 정적 메소드인 max 참조
maxFunction.apply(5, 10);

// 특정 객체의 인스턴스 메소드 참조 
Consumer<String> printer = System.out::println;
// System클래스의 인스턴스 변수인 out에 해당하는 메소드 println 참조
printer.accept("hello world");

// 임의의 객체의 인스턴스 메소드 참조
Function<String, Integer> lengthFunction = String::length;
// String클래스의 객체에 해당하는 인스턴스 메소드 length 참조
lengthFunction = String::length;

// 클래스의 기본생성자 참조
Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new
// ArrayList의 기본생성자를 참조합니다.
// 이 때 Supplier<T> 에서 T타입으로 ArrayList클래스 객체가 하나 생성됩니다.
List<String> list = listSupplier.get();

 

예를 들어서

 

Function<T, R> 는 하나의 추상 메소드인 R apply(T t)를 가집니다.

 

Function 인터페이스를 직접 열어본 모습

 

여기서 Integer 값을 받아서 String으로 변환하는 함수를 Function을 사용해서 구현하면

Function<Integer, String> function = num -> Integer.toString(num);

이됩니다.

 

여기서 Integer클래스의 toString은 static 메소드이기 때문에 메소드 참조형이 가능합니다.

Function<Integer, String> function = Integer::toString;

 

자바에서 함수형 인터페이스의 예시

 

Runnable : 어떤 인자도 받지 않고, 반환값도 없는 작업을 실행하기 위한 인터페이스

Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, World");
runnable.run();

 

Supplier <T>: 어떤 인자도 받지않고 반환값은 있는 작업을 실행하기 위한 인터페이스

Supplier<Double> randomValue = () -> Math.random();
Double value = randomValue.get();

 

Consumer<T> : 하나의 인자를 받고, 반환값은 없는 작업을 실행하기 위한 인터페이스

Consumer<String> printer = System.out::println;
printer.accept("Hello, Consumer!");

 

Function<T, R> : T타입의 인자를 받아서 R타입의 결과를 반환하는 작업을 실행하기 위한 인터페이스

Function<Integer, String> converter = Object::toString;
String text = converter.apply(123);

 

만약 2개 이상의 인자를 받는 함수형 인터페이스를 만들고 싶다면?

 

자바 표준 라이브러리에는 2개의 인자를 받아서 처리하는 함수형 인터페이스가 존재합니다.

바로 BiFunction<T, U, R> 입니다.

 

BiFunction<T, U, R> 로서 R apply(T t, U u)라는 추상메서드가 존재하고

T 타입의 인자와 R타입의 인자를 받아서 R타입을 반환합니다.

 

사용예시로는

BiFunction<Integer, Integer, String> sumToString = (a, b) -> String.valueOf(a+b);
String result = sumToString.apply(10, 20);

 

만약 2개보다 더 많은 인자를 받고 싶다면

직접 interface를 만들어야 합니다.

만약 3개의 인자를 받는 함수형 인터페이스를 만든다면

@FunctionalInterface
public interface TriFunction(T, U, V, R){
	R apply(T t, U u, V v);
}

 

이렇게 만들어 볼 수 있겠네요.