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5장 람다로 프로그래밍

5.1 람다 식과 멤버 참조

람다 소개: 코드 블록을 함수 인자로 넘기기

button.setOnClickListener { /* 클릭시 수행할 동작 */ }

람다 식의 문법

val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }
run { println(42) }

람다 식은 중괄호로 둘러싸여 있다.
식이기 때문에 변수에 저장할 수 있다.
run 함수를 통해 인자로 받은 람다를 실행할 수 있다.
실행 시점에서 람다 호출에는 아무 부가 비용이 들지 않는다.

data class Person(val name: String, val age: Int)

val people = listOf(Person("Alice", 29), Person("Bob", 31))

people.maxBy({ p: Person -> p.age }) // (1)
people.maxBy() { p: Person -> p.age } // (2)
people.maxBy { p: Person -> p.age } // (3)
people.maxBy { p -> p.age } // (4)
people.maxBy { it.age } // (5)
people.maxBy(Person::age) // (6)

파라미터로 전달하는 람다식은 여러 가지 방법으로 기술 가능하다.
(1): 인자로 람다를 전달하는 정석적인 방법이다.
(2): 마지막 인자가 람다인 경우 람다를 괄호 밖으로 이동할 수 있다.
(3): 괄호안에 명시할 인자가 없는 경우 생략할 수 있다.
(4): 컴파일러의 타입 추론으로 람다의 파라미터 타임은 생략 가능하다.
(5): 디폴트 파라미터 it을 사용하면 더 간단해진다.
(6): 멤버 참조를 이용해도 된다.

현재 영역에 있는 변수에 접근

fun printProblemCounts(responses: Collection<String>) {
    var clientErrors = 0
    var serverErrors = 0
    responses.forEach {
        if (it.startsWith("4") {
            clientErrors++
        } else if (it.startsWith("5")) {
            serverErrors++
        }
    }
    println("${clientErrors} client errors, ${serverErrors} server errors")
}

람다는 현재 영역에 있는 변수에 접근 가능하다.
자바와 달리 람다에서 final 변수도 접근 가능하다.
람다 안에서 사용하는 외부 변수를 람다가 포획(capture)한 변수라고 부른다.

멤버 참조

val getAge = Person::age

fun salute() = println("Salute!")
run(::salute) // Salute!

이미 선언된 함수와 동일한 기능을 하는 람다가 필요한 경우, 멤버 참조를 이용가능하다.
:: 를 사용하영 멤버를 참조한다.
멤버 참조는 프로퍼티나 메소드를 단 하나만 호출하는 함수 값을 만들어준다.
멤버 참조를 통해 확장 함수에 대한 참조도 얻을 수 있다.

5.2 컬렉션 함수형 API

아래의 API들은 자바에서 제공하는 API와 사용성이 같다.

filter, map
any, all, count, find
groupBy
flatMap, flatten

5.3 지연 계산(lazy) 컬렉션 연산

일반적으로 컬렉션 함수는 결과 컬렉션을 즉시(eagerly) 생성한다. 이로 인해 연쇄된 컬렉션 함수 체인에서는 매 단계마다 임시로 계산된 중간 결과 컬렉션을 생성하게 된다. 시퀀스(sequence)를 사용하면 중간 임시 컬렉션 없이 컬렉션 연산을 연쇄할 수 있다.

시퀀스 연산 실행: 중간 연산과 최종 연산

listOf(1, 2, 3, 4)
        .map { print("map($it) "); it * it }
        .filter { print("filter($it) "); it % 2 == 0 }
// map(1) map(2) map(3) map(4) filter(1) filter(4) filter(9) filter(16)

listOf(1, 2, 3, 4).asSequence()
        .map { print("map($it) "); it * it }
        .filter { print("filter($it) "); it % 2 == 0 }
        .toList()
// map(1) filter(1) map(2) filter(4) map(3) filter(9) map(4) filter(16)

컬렉션에 asSequence() 를 호출해 시퀀스를 만들 수 있다.
시퀀스는 자바의 stream 처럼 중간 연산과 최종 연산으로 나뉜다
중간 연산은 다른 시퀀스를 반환하며 항상 지연 계산된다.
최종 연산은 연기됐던 모든 계산을 수행시켜 수행한 결과를 얻는다.
- 최종 연산을 호출하지 않으면 중간 연산도 수행되지 않는다.

위 예제의 로깅을 통해 시퀀스를 사용하지 않았을 때와 시퀀스를 사용했을 때의 연산 순서를 확인할 수 있다.

여러 CPU에서 병렬적으로 실행하는 기능이 필요하다면 자바의 parallelStream을 사용해야 한다.

시퀀스 만들기

val naturalNumbers = generateSequence(0) { it + 1 }
val numbersTo100 = naturalNumbers.takeWhile { it <= 100 }
println(numbersTo100.sum()) // 5050

generateSequence 함수를 통해 시퀀스를 만들 수 있다.
첫번째 인자로 지정할 값, 두번째 인자로 다음 원소를 계산하는 방법을 명시한다.

5.4 자바 함수형 인터페이스 활용

자바 메서드에 람다를 인자로 전달

/* java */
void postponeComputation(int delay, Runnable computation);

/**
 * 코틀린에서 사용
 * 마지막 인자가 함수형 인터페이스므로 괄호 바깥에 람다로 전달
 * 프로그램 전체에서 Runnable의 인스턴스는 단 하나만 만들어진다.
 */
postponeComputation(1000) { println(42) }

/**
 * 무명 객체를 사용하여 명시적으로 객체를 선언
 * 메서드가 호출될 때 마다 새로운 객체가 생성된다.
 */
postponeComputation(1000, object : Runnable {
    override fun run() {
        println(42)
    }
}

/** 
 * 주변 영역의 변수를 포획한다면
 * 컴파일러는 매번 해당 변수를 포함한 인스턴스를 매번 새로 생성한다.
 */
fun handleComputation(id: String) {
    /**
     * 람다 안에서 handleComputation method 의 id 값을 captor 했기에 
     * 호출 때마다 새로 Runnable 인스턴스를 생성한다.
     */
    postponeComputation(1000) { println(id) } 
}

자바의 함수형 인터페이스는 코틀린 람다 또는 무명 객체로 대체된다.

SAM 생성자: 람다를 함수형 인터페이스로 명시적으로 변경

fun createAllDoneRunnable(): Runnable {
    return Runnable { print("All done!") }
}

createAllDoneRunnable().run() // All done!

SAM 생성자는 람다를 함수형 인터페이스의 인스턴스로 변환할 수 있게 컴파일러가 자동으로 생성한 함수이다.
컴파일러가 자동으로 람다를 함수형 인터페이스 무명 클래스로 바꾸지 못하는 경우 SAM 생성자를 사용한다.
SAM 생성자의 이름은 사용하려는 함수형 인터페이스의 이름과 같다.

5.5 수신 객체 지정 람다: with과 apply

수신 지정 객체 람다(lambda with receiver): 수신 객체를 명시하지 않고 람다에서 다른 객체의 메서드를 호출할 수 있게 한 람다.

with 함수

fun alphabet() = with(StringBuilder()) {
    for (letter in 'A'..'Z') {
        append(letter) 
    }
    append("\nNow I know the alphabet!")
    toString()
}

with 함수는 첫번째 인자로 객체(수신 객체)를, 두번째 인자로 람다를 받는다.
이때 with 함수로 전달한 객체는 람다의 파라미터로 전달된다.
람다 내에서 this 키워드를 사용해서 인자로 받은 객체의 프로퍼티나 메서드에 접근이 가능하다. 이때 this 키워드는 생략 가능하다.
- 람다 외부에 동일한 이름의 메서드가 있을 때 this를 사용해서 구분할 수 있다.
with 의 반환값은 람다의 결과이다.

apply 함수

fun alphabet = StringBuilder().apply {
    for (letter in 'A'..'Z') {
        append(letter) 
    }
    append("\nNow I know the alphabet!")
}.toString()

apply 는 with 과 비슷하나 결과로 수신 객체를 반환한다.
apply 는 확장 함수로 정의되어 있다.

fun alphabet() = buildString {
    for (letter in 'A'..'Z') {
        append(letter) 
    }
    append("\nNow I know the alphabet!")
}

표준 라이브러리인 buildString 을 사용하여 간결화 할 수 있다.
알아서 StringBuilder객체 생성과 toString을 호출해준다.
buildString 인자는 수신 객체 지정 람다이며, 수신 객체는 항상 StringBuilder이다

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