자바) Stream API - 2) 함수형 인터페이스(Functional Interface)

함수형 인터페이스(Functional Interface)

 

함수형 인터페이스(Funtional interface)는 추상메서드가 1개만 정의된 인터페이스를 의미합니다.

앞서 포스팅한 내용(Strema API - 1) 람다 표현식)에서 함수형 인터페이스를 통해 람다 표현식을 이용하여

함수형 프로그래밍 구현이 가능해집니다.

 

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Java 8에서 제공하는 Functional 인터페이스

 

java8에서 제공하는 주요 Functional 인터페이스는 java.util.function 패키지에 아래와 같이 있습니다.

각 인터페이스는 매개 변수와 리턴되는 값에 따라 람다 표현식으로 표현이 가능합니다.

 

Supplier 인터페이스

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

 

람다 표현식

() -> expression

() -> { statement }

 

 

주요 특징

• T get() : 인수를 받지 않고, T의 객체를 반환합니다.

// 기본 사용법
Supplier<String> stringSupplier  =  () -> "Hello World!";
System.out.println(stringsSpplier.get()); // "Hello World!" 출력

// 메서드 참조
Supplier<Double> randomSupplier = Math::random;
System.out.println(randomSupplier.get()); // 0.4471631248628112 출력

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Consumer 인터페이스

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

    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

 

람다 표현식

( parameter ) -> expression

( parameter ) -> { statement }

 

주요 특징

• 단일 인수를 받아 아무것도 반환하지 않는 동작을 정의합니다.
• void accpet(T t):  주어진 인수를 소비하고 반환값이 없습니다.
• default Consumer andThen(Consumer after) : Consumer를 실행 후에 다른Consumer를 실행할 수 있도록 합니다.
• after매개변수 뒤로 전달된 Consumer가 현재 Consumer다음에 실행됩니다.

// ex
Consumer<String> consumer = (str) -> System.out.println(str.split(" ")[0]);
consumer.andThen(System.out::println).accept("Hello World!");

// 출력
// > Hello
// > Hello World!

// ex2
List<String> strings = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
Consumer<String> printConsumer = System.out::println;
strings.forEach(printConsumer);

// 출력
// > apple
// > banana
// > cherry

 

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Function 인터페이스

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    R apply(T t);

    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

 

람다 표현식

( parameter ) -> expression

( parameter ) -> { statement }

 

주요 특징

• T 타입의 입력을 받아R타입을 반환합니다.
• default Function compose(Function before) : 현재 Function을 다른 Function(before)의 입력으로 사용하여 그 Function을 실행한 결과를 현재 Function의 입력으로 하여 최종 결과를 반환합니다.
• default Function andThen(Function after) : 현재 Function의 결과를 다른 Function(after)의 입력으로 사용하여 Function을 실행한 결과를 반환합니다.
• static Function identity() : 동일한 입력을 받아 그대로 반환하는 Function을 생성하여 반환합니다.

// ex
Function<String, Integer> function = str -> str.length();
System.out.println(function.apply("Hello World!")); // 12 출력

// ex
// 두 함수를 정의합니다.
Function<Integer, Integer> addOne = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> multiplyByTwo = x -> x * 2;

// compose() 메서드를 사용하여 두 함수를 조합합니다.
Function<Integer, Integer> composedFunction = addOne.compose(multiplyByTwo);

// andThen() 메서드를 사용하여 두 함수를 조합합니다.
Function<Integer, Integer> andThenFunction = addOne.andThen(multiplyByTwo);

// 조합된 함수를 사용하여 결과를 계산합니다.
int result1 = composedFunction.apply(5); // (5 * 2) + 1 = 11
int result2 = andThenFunction.apply(5); // (5 + 1) * 2 = 12

System.out.println("Composed Function Result: " + result1); // "Composed Function Result: 11" 출력
System.out.println("AndThen Function Result: " + result2); // "AndThen Function Result: 12" 출력

 

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Predicate 인터페이스

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    boolean test(T t);

    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    static <T> Predicate<T> not(Predicate<? super T> target) {
        Objects.requireNonNull(target);
        return (Predicate<T>)target.negate();
    }
}

 

람다 표현식

( parameter ) -> expression

( parameter ) -> { statement }

 

주요 특징

• boolean test(T t) : T를 매개변수로 받아boolean타입을 반환합니다.
• default Predicate and(Predicate other): 두 개의Predicate를 조합하여 논리적 "AND"연산을 수행하며, 현재의Predicate가false일 때 다른 Predicate를 판단하지 않습니다.
• default Predicate negate() : Predicate의 결과를 반전시켜 새로운 Predicate를 생성합니다.
• default Predicate or(Predicate other) : 두 개의 Predicate를 조합하여 "OR"연산을 수행하며, 현재의Predicate가true일 때 다른 Predicate는 판단하지 않고 바로 true를 반환합니다.
• static Predicate isEqual(Object targetRef) : 두 인수가 동일한지를 판별합니다.
• static Predicate not(Predicate target) : negate()를 호출하여 결과를 반전시킵니다. 정적 메서드로 기존의 객체는 변하지 않고 반전된 객체를 새롭게 생성합니다.

// ex
Predicate<String> predicate = (str) -> str.equals("Hello World!");
System.out.println(predicate.test("Hello World!")); // true 출력

Predicate<Integer> isEven = number -> number % 2 == 0;

// ex2
// 짝수 여부를 판별할 숫자
int number1 = 5;
int number2 = 10;

// Predicate를 사용하여 숫자가 짝수인지를 판별합니다.
boolean result1 = isEven.test(number1); // false
boolean result2 = isEven.test(number2); // true

// 결과 출력
System.out.println(number1 + " is even? " + result1); // "5 is even? false" 출력
System.out.println(number2 + " is even? " + result2); // "10 is even? true" 출력

 

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UnaryOperator 인터페이스 : A unary operator from T -> T

 

apply()라는 하나의 매개 변수를 갖는 메서드가 있으며, 리턴값도 존재합니다. 단, 한 가지 타입에 대하여 결과도 같은 타입일 경우 사용합니다.

 

람다 표현식

( parameter ) -> expression

( parameter ) -> { statement }

 

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BinaryOperator 인터페이스 : A binary operator from (T, T) -> T

 

apply()라는 두 개의 매개 변수를 갖는 메서드가 있으며, 리턴값도 존재합니다. 단, 한 가지 타입에 대하여 결과도 같은 타입일 경우 사용합니다.

 

람다 표현식

( parameter1, parameter2 ) -> expression

( parameter1, parameter2 ) -> { statement }

 

 

GitHub 정리

GitHub - OliveLover/StreamAPI

 

 

내용 참고 : 자바의 神 (로드북)

내용 참고 : Inpa Dev(티스토리)

내용 참고 : 망나니 개발자(티스토리)