[모던 자바] Java 8 API에서 지원하는 함수형 인터페이스

자바 8 라이브러리 설계자들은 java.util.function 패키지로 여러가지 새로운 함수형 인터페이스를 제공한다.

 

Predicate

java.util.function.Predicate<T> 인터페이스는 test라는 추상 메서드를 정의하며 test는 제네릭 형식 T의 객체를 인수로 받아 boolean을 반환한다. T 형식의 객체를 사용하는 boolean 표현식이 필요한 상황에서 Predicate 인터페이스를 사용할 수 있다.

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

public <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> P) {
    List<T> results = new ArrayList();
    for (T t:list) {
    	if (p.test(t)) {
        	results.add(t);
        }
    }
    return results;
}

Predicate<String> nonEmptyStringPredicate = (String s) -> !s.isEmpty();
List<String> nonEmpty = filter(listOfStrings, nonEmptyStringPredicate);

Predicate 인터페이스의 자바독 명세(javadoc specification)을 보면 and나 or 같은 메서드도 있음을 수 있다.

 

Consumer

java.util.function.Consumer<T> 인터페이스는 제네릭 형식 T 객체를 받아서 void를 반환하는 accept라는 추상 메서드를 정의한다. T 형식의 객체를 인수로 받아서 어떤 동작을 수행하고 싶을 때 Consumer 인터페이스를 사용할 수 있다.

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);
}

public <T> void forEach(List<T> list, Consumer<T> c) {
	for (T t:list) {
    	c.accept(t);
    }
}

forEach(Arrays.asList(1,2,3,4,5), (Integer i) -> System.out.println(i));

 

Function

java.util.function.Function<T, R> 인터페이스는 제네릭 형식 T를 인수로 받아서 제네릭 형식 R 객체를 반환하는 추상 메서드 apply를 정의한다. 입력을 출력으로 매핑하는 람다를 정의할 때 Function 인터페이스를 활용할 수 있다.

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

public <T, R> List<R> map(List<T> list, Function<T, R> f) {
    List<R> result = new ArrayList();
    for (T t:list) {
    	result.add(f.apply(t));
    }
    return result;
}

List<Integer> I = map(
    Arrays.asList("lambdas", "in", "action"), 
    (String s) -> s.length()
);

 

기본형 특화

자바의 모든 형식은 참조형(Byte, Integer, Object, List, .. ) 아니면 기본형(int, double, byte, char, ... )에 해당한다.

하지만 제네릭 파라미터에는 제네릭 내부 구현 때문에 어쩔 수 없이 참조형만 사용할 수 있다. 

 

자바에서는 기본형을 참조형으로 변환하는 기능을 제공한다.

이 기능을 박싱(boxing)이라고 하고, 참조형을 기본형으로 변환하는 반대 동작을 언박싱(unboxing)이라고 한다.

프로그래머가 편리하게 코드를 구현할 수 있도록 박싱과 언박싱이 자동으로 이루어지는 오토박싱(autoboxing)이라는 기능도 제공한다.

 

하지만 이렇게 변환하는 과정에서 메모리를 탐색해 비용이 소모되므로 자바 8에서는 기본형을 입출력으로 사용하는 상황에서 오토박싱 동작을 피할 수 있도록 특별한 버전의 함수형 인터페이스를 제공한다. 

Predicate<Integer> oddNumbers = (Integer i) -> i % 2 != 0;
oddNumbers.test(1000);

 

위에 코드는 박싱이 자동으로 동작해 오토박싱된 코드이다. 

오토박싱 동작을 피할 수 있도록 특별한 함수형 인터페이스를 사용하면 아래처럼 사용할 수 있다.

IntPredicate evenNumbers = (int i) -> i % 2 == 0;
evenNumbers.test(1000);

일반적으로 특정 형식을 입력으로 받는 함수형 인터페이스의 이름 앞에는 DoublePredicate, IntConsumer, LongBinaryOperator, IntFuntion처럼 형식명이 붙는다.

Function 인터페이스는 ToIntFunction<T>, IntToDoubleFunction 등의 다양한 출령 형식 파라미터를 제공한다.