Java 람다식(Lambda Expressions)

람다식(Lambda Expression)은 Java 8에서 도입된 기능으로, 함수형 프로그래밍의 요소를 Java에 도입하면서 코드의 간결성과 가독성을 높이는데 기여합니다. 람다식은 익명 함수 (Anonymouse Function)로도 불리며, 주로 코드 내에서 메소드 구현 없이 함수의 간결한 표현을 제공하는데 사용됩니다.

이번 글에서는 Java 람다식의 정의, 문법, 사용 예제, 장점, 한계점을 차례대로 살펴보겠습니다.

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1. 람다식이란?

람다식은 이름이 없는 메소드를 표현한 것으로 메소드를 정의하지 않고도 함수형 인터페이스의 구현체를 작성할 수 있는 방식입니다. 이를 통해 코드의 양을 줄이고, 불필요한 반복을 제거하며 가독성을 높일 수 있습니다.

람다식의 기본 문법
람다식의 기본 구조는 다음과 같습니다.

(매개변수 목록) -> { 함수 몸체 }

예제 :

// 매개변수가 없는 경우
() -> System.out.println("Hello, Lambda!");

// 매개변수가 하나인 경우 (괄호 생략 가능)
x -> x * x;

// 매개변수가 여러 개인 경우
(x, y) -> x + y;

// 함수 몸체가 여러 줄일 경우
(x, y) -> {
    int result = x + y;
    return result;
};

2. 람다식의 특징

(1) 함수형 인터페이스와의 관계
람다식은 함수형 인터페이스(Functional Interface) 와 함께 사용됩니다. 함수형 인터페이스는 단 하나의 추상 메소드를 가지는 인터페이스를 의미하며, @FunctionalInterface 애너테이션으로 명시할 수 있습니다.

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {
    void execute();
}

람다식을 사용하면 이 인터페이스의 구현체를 간단히 작성할 수 있습니다.

(2) 익명 내부 클래스와의 차이점
기존 Java에서는 익명 내부 클래스를 사용해 인터페이스를 구현했습니다. 람다식은 이를 대체하여 코드를 간결하게 만듭니다.
익명 내부 클래스 예제

Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello, Anonymous Class!");
    }
};

람다식으로 변환

Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, Lambda!");

3. 람다식의 활용

(1) 컬렉션과 스트림 API
람다식은 Java의 스트림(Stream) API와 함께 사용되며, 데이터를 필터링, 매핑, 집계하는 작업을 간결하게 처리할 수 있습니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class LambdaExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

        // "Bob"을 포함하는 이름만 필터링
        names.stream()
             .filter(name -> name.contains("Bob"))
             .forEach(System.out::println);
    }
}

(2) Comparator 정렬
람다식을 사용해 Comparator를 간단히 구현할 수 있습니다.

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class LambdaComparator {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Charlie", "Alice", "Bob");

        // 정렬: 람다식 사용
        names.sort((a, b) -> a.compareTo(b));

        names.forEach(System.out::println);
    }
}

4. 람다식의 장점

• 코드 간결성 : 불필요한 코드를 제거하여 가독성을 높입니다.
• 가독성 향상 : 코드가 짧아지고 명확해져 의도를 쉽게 파악할 수 있습니다.
• 함수형 프로그래밍 지원 : 스트림과 결합하여 데이터 처리 작업을 효율적으로 수행합니다.
• 익명 클래스 대체 : 기존 익명 내부 클래스의 대체로 더 간단한 코드 작성

5. 람다식의 한계와 주의점 (단점)

• 복잡한 로직 처리에는 부적합 : 람다식은 단순한 작업에 적합하며, 복작한 로직을 구현하면 오히려 가독성이 떨어질 수 있습니다.
• 디버깅 어려움 : 익명 함수의 특성상 디버깅이 어려운 경우가 있습니다.
• 함수형 인터페이스에 의존 : 반드시 함수형 인터페이스와 함께 사용해야 합니다.
• 코드 오독 가능성 : 지나치게 간결한 표현은 코드의 의도를 오해하게 만들 수 있습니다.

6. 예제 : 간단한 계산기 구현

@FunctionalInterface
interface Calculator {
    int calculate(int a, int b);
}

public class LambdaCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        // 덧셈
        Calculator addition = (a, b) -> a + b;
        System.out.println("Addition: " + addition.calculate(5, 3));

        // 뺄셈
        Calculator subtraction = (a, b) -> a - b;
        System.out.println("Subtraction: " + subtraction.calculate(5, 3));

        // 곱셈
        Calculator multiplication = (a, b) -> a * b;
        System.out.println("Multiplication: " + multiplication.calculate(5, 3));

        // 나눗셈
        Calculator division = (a, b) -> b != 0 ? a / b : 0;
        System.out.println("Division: " + division.calculate(5, 3));
    }
}

7. 결론

람다식은 Java의 코드 간결성과 가독성을 향상시키는 강력한 도구입니다. 특히 스트림 API와 같은 함수형 프로그래밍 요소와 결합되었을 때, 데이터 처리 작업을 더욱 직관적이고 효과적으로 수행할 수 있습니다. 하지만 사용 시 지나친 간결함으로 인해 코드의 가독성을 해칠 수 있으므로 적절한 사용이 필요합니다.