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모던 자바

모던 자바 · 선수: 이전 단원

18. 람다와 함수형

람다(lambda) 는 짧게 표현하는 **익명 함수** 입니다. JDK 8 이후 컬렉션·Stream·Spring 등 거의 모든 곳에서 만나는 핵심 문법입니다. 메서드 참조와 표준 함수형 인터페이스(`Function`/`Predicate`/`Consumer`/`Supplier`) 도 함께 익혀 둡니다.

Java모던함수형람다와 함수형

소요 시간

⏱ 약 1.5~2시간

난이도

📊 중급-고급

선수 조건

🎯 이전 단원 또는 동등 지식

결과물

이 강의에서 배우는 것

1lambda 식의 형태를 안다 (`(a, b) -> a + b`)
2메서드 참조(`Foo::bar`) 4가지를 안다
3`java.util.function` 의 핵심 4 인터페이스를 사용한다
4람다가 캡처할 수 있는 변수의 제약(effective final) 을 안다

소개

핵심 개념

1) lambda 표현식

java

Runnable r = () -> System.out.println("hi");
Comparator<String> byLen = (a, b) -> a.length() - b.length();

타입은 대상 함수형 인터페이스로부터 추론됩니다.

2) 메서드 참조 4가지

종류	예
정적 메서드	`Integer::parseInt`
인스턴스 메서드 (특정 객체)	`System.out::println`
인스턴스 메서드 (클래스 명)	`String::toUpperCase`
생성자	`ArrayList::new`

3) 표준 함수형 인터페이스

인터페이스	추상 메서드	의미
`Function<T, R>`	`R apply(T)`	T → R 변환
`Predicate<T>`	`boolean test(T)`	T 조건 검사
`Consumer<T>`	`void accept(T)`	T 소비 (출력 등)
`Supplier<T>`	`T get()`	매개변수 없이 T 공급
`BiFunction<T,U,R>`	`R apply(T, U)`	두 입력 → 한 출력

4) effective final

java

int x = 10;
Runnable r = () -> System.out.println(x);
// x = 20;   // 컴파일 에러: 캡처된 변수는 사실상 final 이어야 함

람다 내부에서 캡처하는 지역 변수는 (final 키워드 없이도) **한 번 정해진 뒤 안 바뀌어야** 합니다.

핵심 예제

예제 1 — `LambdaBasics.java` : 다양한 형태

java

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

public class LambdaBasics {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r = () -> System.out.println("hi");
        r.run();

        Comparator<String> byLen = (a, b) -> a.length() - b.length();
        List<String> words = Arrays.asList("ccc", "a", "bb");
        words.sort(byLen);
        System.out.println(words);
    }
}

**실행 결과**

text

hi
[a, bb, ccc]

**메모:** 람다 본문이 한 줄이면 `return` 과 중괄호를 생략할 수 있습니다.

예제 2 — `MethodReference.java` : 메서드 참조

java

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class MethodReference {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> langs = List.of("java", "kotlin", "scala");
        // (s) -> s.toUpperCase()
        List<String> upper = langs.stream()
            .map(String::toUpperCase)
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(upper);

        // (s) -> System.out.println(s)
        langs.forEach(System.out::println);
    }
}

**실행 결과**

text

[JAVA, KOTLIN, SCALA]
java
kotlin
scala

**메모:** 람다가 단순히 "어떤 메서드 호출만" 한다면 메서드 참조가 더 짧고 명확합니다.

예제 3 — `FunctionInterfaces.java` : 표준 4종

java

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;

public class FunctionInterfaces {
    public static void main(String[] args) {
        Function<Integer, Integer> square = n -> n * n;
        Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;
        Consumer<String> printUp = s -> System.out.println(s.toUpperCase());
        Supplier<String> hello = () -> "Hello";

        System.out.println(square.apply(5));
        System.out.println(isEven.test(10));
        printUp.accept("java");
        System.out.println(hello.get());
    }
}

**실행 결과**

text

25
true
JAVA
Hello

**메모:** 람다는 **무엇을 받아 무엇을 반환하느냐** 만 보면 자연스럽게 인터페이스가 결정됩니다.

예제 4 — `Capture.java` : 변수 캡처

java

public class Capture {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        Runnable r = () -> System.out.println("x=" + x);
        r.run();
        // x = 20;   // 주석 풀면 컴파일 에러

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            final int idx = i;
            Runnable rr = () -> System.out.println("idx=" + idx);
            rr.run();
        }
    }
}

**실행 결과**

text

x=10
idx=0
idx=1
idx=2

**메모:** `for` 의 `i` 자체는 매 회 새로 만들어지지만, 람다 안에서 캡처하려면 그 회차의 final 사본을 만들어야 합니다.

전체 예제 코드 (src/)

src/Capture.java

java

public class Capture {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        Runnable r = () -> System.out.println("x=" + x);
        r.run();

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            final int idx = i;
            Runnable rr = () -> System.out.println("idx=" + idx);
            rr.run();
        }
    }
}

src/FunctionInterfaces.java

java

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;

public class FunctionInterfaces {
    public static void main(String[] args) {
        Function<Integer, Integer> square = n -> n * n;
        Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;
        Consumer<String> printUp = s -> System.out.println(s.toUpperCase());
        Supplier<String> hello = () -> "Hello";

        System.out.println(square.apply(5));
        System.out.println(isEven.test(10));
        printUp.accept("java");
        System.out.println(hello.get());
    }
}

src/LambdaBasics.java

java

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

public class LambdaBasics {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r = () -> System.out.println("hi");
        r.run();

        Comparator<String> byLen = (a, b) -> a.length() - b.length();
        List<String> words = Arrays.asList("ccc", "a", "bb");
        words.sort(byLen);
        System.out.println(words);
    }
}

src/MethodReference.java

java

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class MethodReference {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> langs = List.of("java", "kotlin", "scala");
        List<String> upper = langs.stream()
            .map(String::toUpperCase)
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(upper);

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

자주 하는 실수

한 줄 람다에 `return` 을 강제로 적기 (없어도 됨)
캡처 변수에 재할당 → 컴파일 에러
람다 안의 예외 처리를 잊고 `Function` 시그니처와 충돌 (checked 예외)
`String::toUpperCase` 가 인스턴스 메서드인지 정적 메서드인지 헷갈림
메서드 참조 사용 가능한데도 길게 람다 사용

정리

람다는 함수형 인터페이스에 대한 짧은 구현
메서드 참조로 더욱 간결하게
표준 4 함수형 인터페이스만 익혀도 80% 활용 가능
캡처 변수는 effective final 이어야 함

과제

# 과제 - 18. 람다와 함수형

## 문제 1 — `Predicate` 로 필터링

파일명: `Homework01.java`
핵심 개념: `Predicate`, `Stream.filter`

요구사항

`List<Integer> nums = List.of(3, 7, 1, 9, 4, 6, 8)` 에서
짝수만
5 이상
두 조건 모두(짝수 AND 5 이상)
각각 필터한 결과를 출력.

예상 출력

text

짝수: [4, 6, 8]
5 이상: [7, 9, 6, 8]
짝수 AND 5 이상: [6, 8]

## 문제 2 — 메서드 참조로 정렬

파일명: `Homework02.java`
핵심 개념: `Comparator`, 메서드 참조

요구사항

`record Book(String title, int pages)` 리스트를
`pages` 오름차순
`title` 알파벳순
두 번 정렬해 출력.

예상 출력

text

페이지 오름차순: [Book[title=A, pages=100], Book[title=C, pages=200], Book[title=B, pages=300]]
제목 알파벳순: [Book[title=A, pages=100], Book[title=B, pages=300], Book[title=C, pages=200]]

## 정답 확인 직접 풀어 본 후 [`answer/`](./answer/) 폴더의 정답과 비교해 보세요.

정답 코드 (homework/answer/)

answer/Homework01.java

java

import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.stream.Collectors;

/** Predicate 로 필터링. */
public class Homework01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> nums = List.of(3, 7, 1, 9, 4, 6, 8);
        Predicate<Integer> even = n -> n % 2 == 0;
        Predicate<Integer> geFive = n -> n >= 5;

        System.out.println("짝수: " + filter(nums, even));
        System.out.println("5 이상: " + filter(nums, geFive));
        System.out.println("짝수 AND 5 이상: " + filter(nums, even.and(geFive)));
    }

    static List<Integer> filter(List<Integer> xs, Predicate<Integer> p) {
        return xs.stream().filter(p).collect(Collectors.toList());
    }
}

answer/Homework02.java

java

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

/** 메서드 참조로 정렬. */
public class Homework02 {
    record Book(String title, int pages) {}

    public static void main(String[] args) {
        List<Book> books = new ArrayList<>(List.of(
            new Book("B", 300),
            new Book("A", 100),
            new Book("C", 200)
        ));

        books.sort(Comparator.comparingInt(Book::pages));
        System.out.println("페이지 오름차순: " + books);

        books.sort(Comparator.comparing(Book::title));
        System.out.println("제목 알파벳순: " + books);
    }
}

직접 해 보기

bash

cd 05_모던_자바/18_람다와_함수형/src
javac LambdaBasics.java
java LambdaBasics

다음 단원

[19_Optional](../19_Optional/) — null 회피 패턴과 `Optional` 사용법을 배웁니다.

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