동작 파라미터와 람다 In java 8

동작 파라미터와 람다
- Java 8 in Action
이진우

진행 순서
1. 자바의 변화 배경
2. 동작 파라미터화 코드 전달하기
3. 람다 표현식

1. 자바의 변화 배경
프로그래밍 패러다임의 변화

자바의 변화 배경
1. 함수형 프로그래밍의 약진( 스칼라, 그루비, … )
2. 멀티코어 CPU의 등장, 어려운 멀티 스레드 동기화

자바의 변화 배경
1. 함수형 프로그래밍의 약진( 스칼라, 그루비, … ) -> 함수형 인터페이스, 람다, 메서드 레퍼런스
2. 멀티코어 CPU의 등장, 어려운 멀티 스레드 동기화 -> 스트림 API

함수형 프로그래밍의 도입
File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(new FileFilter() {
@Override
public boolean accept(File file) {
return file.isHidden();
}
});
File[] hiddenFiles2 = new File(".").listFiles((File file)->file.isHidden());

// 익명 내부 클래스
@Override
}
});
// 람다식

@Override
}
});
// 람다식
// 메서드 레퍼런스
File[] hiddenFiles2 = new File(".").listFiles(File::isHidden);

녹색 사과 필터링하기
public static List<Apple> filterGreenApples(List<Apple> inventory){
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for (Apple apple: inventory){
if ("green".equals(apple.getColor())) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}

무거운 사과 필터링하기
public static List<Apple> filterHeavyApples(List<Apple> inventory){
if (apple.getWeight() > 150) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}
▬ if문 외에는 전부 동일, 코드의 중복 발생 -> 필터링 전략 추출

필터링 전략 추출
public static boolean isGreenApple(Apple apple) {
return "green".equals(apple.getColor());
}
public static boolean isHeavyApple(Apple apple) {
return apple.getWeight() > 150;
}
public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, Predicate<Apple> p){
for(Apple apple : inventory){
if(p.test(apple)){
result.add(apple);
}
}
return result;
}
▬ 자바 8에 도입된 Predicate 인터페이스를 이용하면 boolean을 반환하는 함수를 담을 수 있다.

► 한결 개선된 코드
List<Apple> greenApples = filterApples(inventory, FilteringApples::isGreenApple);
List<Apple> heavyApples = filterApples(inventory, FilteringApples::isHeavyApple);
▬ Predicate로 메서드 레퍼런스를 담는다.
Predicate p = FilteringApples::isGreenApple
Predicate p = FilteringApples::isHeavyApple

► 한결 개선된 코드
List<Apple> greenApples = filterApples(inventory, FilteringApples::isGreenApple);
List<Apple> heavyApples = filterApples(inventory, FilteringApples::isHeavyApple);
▬ Predicate로 메서드 레퍼런스를 담는다.
Predicate p = FilteringApples::isGreenApple
Predicate p = FilteringApples::isHeavyApple
▬ 한두 번만 사용할 메서드를 요구사항마다 정의하는 것은 비효율.
람다를 이용해서 간단히 구현 가능. 물론 코드의 명확성을 우선시한다면 메서드 레퍼런스 활용도 바람직.
List<Apple> greenApples2 = filterApples(inventory, (Apple a) -> "green".equals(a.getColor()));
List<Apple> heavyApples2 = filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() > 150);
List<Apple> weirdApples = filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() < 80 ||
"brown".equals(a.getColor()));

2. 동작 파라미터화 코드 전달하기
For. 잦은 요구사항에 대응하는 유연하고 간결한 코드 구현

잦은 요구사항 변경
► 사과 재고 관리 프로그램
2016.09.20 – 농부: 녹색 사과를 모두 찾고 싶군요.
2016.09.21 – 농부: 150 그램 이상인 사과를 모두 찾고 싶군요.
2016.09.22 – 농부: 150그램 이상이면서 녹색인 사과를 모두 찾을 수 있으면 좋겠네요.
….

잦은 요구사항 변경
► 사과 재고 관리 프로그램
2016.09.20 – 농부: 녹색 사과를 모두 찾고 싶군요.
2016.09.21 – 농부: 150 그램 이상인 사과를 모두 찾고 싶군요.
2016.09.22 – 농부: 150그램 이상이면서 녹색인 사과를 모두 찾을 수 있으면 좋겠네요.
….
▬ 동작 파라미터화(Behavior Parameterization) : 아직은 어떻게 실행할 것인지 결정하지 않은 코드 블록. 나중에 실행
될 메서드의 인수로 코드 블록을 전달하는 기능.

변화하는 요구사항에 대응하기 – 1차 시도
► 첫 번째 시도 : 녹색 사과 필터링
result.add(apple);
}
}
return result;
}

► 녹색 사과 필터링
result.add(apple);
}
}
return result;
}
▬ 빨간 사과도 필터링하고 싶으면? filterRedApples?

► 두 번째 시도: 색을 파라미터화
public static List<Apple> filterApplesByColor(List<Apple> inventory, String color){
for(Apple apple: inventory){
if(apple.getColor().equals(color)){
result.add(apple);
}
}
return result;
}

List<Apple> greenApples = filterApplesByColor(inventory, "green");
List<Apple> redApples = filterApplesByColor(inventory, "red");

List<Apple> greenApples = filterApplesByColor(inventory, "green");
List<Apple> redApples = filterApplesByColor(inventory, "red");
▬ 추가 요구사항 : 무게로 사과를 구별해야하면?

► 두 번째 시도: 색을 파라미터화 / 무게로 필터링하는 로직 추가
public static List<Apple> filterApplesByWeight(List<Apple> inventory, int weight){
if(apple.getWeight() > weight){
result.add(apple);
}
}
return result;
}

► 세 번째 시도: 가능한 모든 속성으로 필터링
public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, String color, int weight, boolean
flag){
if( (flag && apple.getColor().equals(color) ) ||
(!flag && apple.getWeight() > weight)) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}
List<Apple> greenApples = filterApples(inventory, “green”, 0, true);
List<Apple> heavyApples = filterApples(inventory, “”, 150, false);

변화하는 요구사항에 대응하기 – 3차 시도 실패
► 세 번째 시도: 가능한 모든 속성으로 필터링 -> 실패
▬ 사과의 ‘어떤’ 속성에 기초해서 boolean 값을 반환하는 부분을 추상화하자. -> ApplePredicate

ApplePredicate
► 선택 조건에 따라 사과를 구별하는 ApplePredicate 인터페이스 정의
interface ApplePredicate{
public boolean test(Apple a);
}
static class AppleWeightPredicate implements ApplePredicate{
public boolean test(Apple apple){
return apple.getWeight() > 150;
}
}
static class AppleColorPredicate implements ApplePredicate{
return "green".equals(apple.getColor());
}
}

► 네 번째 시도: 추상적 조건으로 필터링
public static List<Apple> filter(List<Apple> inventory, ApplePredicate p){
for(Apple apple : inventory){
if(p.test(apple)){
result.add(apple);
}
}
return result;
}

► 네 번째 시도: 추상적 조건으로 필터링 : 빨갛고 무거운 사과 구별하기
static class AppleRedAndHeavyPredicate implements ApplePredicate{
return "red".equals(apple.getColor())
&& apple.getWeight() > 150;
}
}
▬ if문 동작을 파라미터화시켜서 유연함을 얻게 되었다.

}
}
▬ 하지만 여러 클래스를 구현해서 인스턴스화하는 과정도 자바 8은 마음에 들지 않다!

}
}
▬ 하지만 여러 클래스를 구현해서 인스턴스화하는 과정도 자바 8은 마음에 들지 않다!
▬ 클래스를 선언과 동시에 인스턴스화 하여 코드를 줄일 수 있다. -> 익명 내부 클래스

► 다섯 번째 시도: 익명 클래스 사용
익명 클래스를 이용해서 ApplePredicate를 구현하는 객체를 만드는 방법으로 필터링
List<Apple> redApples2 = filter(inventory, new ApplePredicate() {
public boolean test(Apple a){
return a.getColor().equals("red");
}
});
▬ 선언과 동시에 인스턴스화하니 복잡한 코드를 줄일 수 있는 장점이 있다.

}
});
▬ 하지만 블록지정된 부분들은 앞으로도 계속 중복되어 코드 라인을 차지하게 될 코드.
코드를 전달하는 과정에서 결국 객체를 만들고 명시적으로 새로운 동작을 정의하는 메서드를 구현해야 하는 문제가
있다.

}
});
▬ 하지만 블록지정된 부분들은 앞으로도 계속 중복되어 코드 라인을 차지하게 될 코드.
코드를 전달하는 과정에서 결국 객체를 만들고 명시적으로 새로운 동작을 정의하는 메서드를 구현해야 하는 문제가
있다.
▬ 람다 표현식을 이용하여 더 간단화시켜보자.

► 여섯 번째 시도: 람다 표현식 사용
List<Apple> result = filterApples(inventory, (Apple apple) ->
"red".equals(apple.getColor()));

변화하는 요구사항에 대응하기 – 정리 1
► 요구사항을 만족시키기 위한 방법 - 지표 비교
방법 요구사항 대응 코드 속성
값 파라미터화 뻣뻣함 장황함
클래스 유연함 장황함
익명 클래스 유연함 다소 장황함
람다 유연함 간결함

► 일곱 번째 시도 : 리스트 형식으로 추상화
현재 구현된 filterApples는 Apple 객체만 필터링한다. 하지만 Apple 이외의 것도 필터링을 할 수 있도록 리
스트 형식을 추상화할 수 있다.
public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> p){
List<T> result = new ArrayList<>();
for(T e : list){
if(p.test(e)){
result.add(e);
}
}
return result;
}

► 일곱 번째 시도 : 리스트 형식으로 추상화
List<Apple> redApples = filter(inventory, (Apple apple) ->
"red".equals(apple.getColor()));
List<String> evenNumbers = filter(numbers, (Integer i) -> i % 2 == 0);

동작 파라미터화 예제
► Comparator로 정렬하기
inventory.sort(new Comparator<Apple>() {
@Override
public int compare(Apple a1, Apple a2) {
return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
}
});
// 람다
inventory.sort((Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));

동작 파라미터화 요약
1. 메서드 내부적으로 다양한 동작을 수행할 수 있도록 코드를 메서드 인수로 전달한다.
2. 변화하는 요구사항에 더욱 유연하고 간결하게 대응할 수 있는 코드를 구현할 수 있다.
3. 자바8에서는 람다를 이용하여 코드의 장황함을 대폭 줄일 수 있다.
4. 기존 자바 API의 많은 메서드, 특히 정렬, 스레드 그리고 GUI 처리에 대한 다양한 동작을 파라미터화 할
수 있게 되었다.

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