[Java]BinaryOperator 인터페이스 사용 방법

BinaryOperator 인터페이스

BinaryOperator Interface는 Java에서 함수형 프로그래밍을 구현하기 위해 Java 버전 1.8부터 도입된 함수형 인터페이스로 두 개의 매개변수를 비교하는 목적으로 사용합니다.

 

BinaryOperator 인터페이스는 인수와 반환 타입이 전부 동일하며, BiFunction 인터페이스를 확장합니다.

@FunctionalInterface
public interface BinaryOperator<T> extends BiFunction<T,T,T> {
  public static <T> BinaryOperator<T> minBy(Comparator<? super T> comparator) {
    Objects.requireNonNull(comparator);
    return (a, b) -> comparator.compare(a, b) <= 0 ? a : b;
  }

  public static <T> BinaryOperator<T> maxBy(Comparator<? super T> comparator) {
    Objects.requireNonNull(comparator);
    return (a, b) -> comparator.compare(a, b) >= 0 ? a : b;
  }
}

BiFunction 인터페이스를 확장하므로 BiFunction 인터페이스 내부의 다음 메서드를 상속합니다.

- 추상 메서드인 apply() 메서드

- 디폴트 메서드인 andThen() 메서드

 

람다 표현식을 사용하면 추상 메서드인 apply() 메서드를 구현하기 위해 클래스를 정의할 필요가 없으며,  BinaryOperator 타입의 객체에 할당된 람다 표현식은 apply() 메서드를 구현하기 위해 사용됩니다.

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BinaryOperator 인터페이스의 minBy 메서드

minBy() 메서드는 매개변수로 전달된 비교자(Comparator)를 기반으로 apply() 메서드로 전달된 두 매개변수를 비교 후 작은 값을 반환합니다.

public static <T> BinaryOperator<T> minBy(Comparator<? super T> comparator) {
  Objects.requireNonNull(comparator);
  return (a, b) -> comparator.compare(a, b) <= 0 ? a : b;
}

다음 예제는 BinaryOperator 타입의 객체를 생성하고 값을 오름차순으로 비교하는 Comparator 비교자를 minBy() 메서드에 전달합니다.

 

다음으로 apply() 메서드에 첫 번째 매개변수로 50, 두 번째 매개변수로 100을 전달합니다. 

public static void main(String args[]) {
  // 두 객체를 오름차순으로 비교하는 비교자를 생성
  Comparator<Integer> integerComparator =
          Comparator.naturalOrder();

  // BinaryOperator 객체 생성
  // BinaryOperator.minBy(integerComparator)가 apply() 메서드에서 동작
  BinaryOperator<Integer> intBinaryOperator =
          BinaryOperator.minBy(integerComparator);

  System.out.println("50, 100 중 최소값: " +
          intBinaryOperator.apply(50, 100));
}

[실행 결과]

50, 100 중 최소값: 50

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BinaryOperator 인터페이스의 maxBy 메서드

maxBy() 메서드는 minBy() 메서드와 반대로 두 매개변수를 비교 후 큰 값을 반환합니다.

public static <T> BinaryOperator<T> maxBy(Comparator<? super T> comparator) {
  Objects.requireNonNull(comparator);
  return (a, b) -> comparator.compare(a, b) >= 0 ? a : b;
}

다음 예제는 BinaryOperator 타입의 객체를 생성하고 값을 오름차순으로 비교하는 Comparator 비교자를 maxBy() 메서드에 전달합니다.

 

다음으로 apply() 메서드에 첫 번째 매개변수로 50, 두 번째 매개변수로 100을 전달합니다. 

public static void main(String args[]) {
  // 두 객체를 오름차순으로 비교하는 비교자를 생성
  Comparator<Integer> integerComparator =
          Comparator.naturalOrder();

  // BinaryOperator 객체 생성
  // BinaryOperator.maxBy(integerComparator)가 apply() 메서드에서 동작
  BinaryOperator<Integer> intBinaryOperator =
          BinaryOperator.maxBy(integerComparator);

  System.out.println("50, 100 중 최대값: " +
          intBinaryOperator.apply(50, 100));
}

[실행 결과]

50, 100 중 최대값: 100

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BiFunction 인터페이스의 andThen 메서드

BinaryOperator 인터페이스는 BiFunction 인터페이스를 상속하므로 BiFunction 인터페이스의 디폴트 메서드인 andThen() 메서드를 호출할 수 있습니다.

 

BinaryOperator 타입의 객체에서 andThen() 메서드 호출 후 apply() 메서드를 호출합니다.

 

다음 예제는 10을 곱하는 람다 표현식을 andThen() 메서드에 전달 후 apply() 메서드를 호출합니다.

 

andThen() 메서드가 먼저 실행되었지만, 10을 곱하는 람다 표현식은 apply() 메서드 실행이 끝난 후 동작합니다.

public static void main(String args[]) {
  // 두 객체를 오름차순으로 비교하는 비교자를 생성
  Comparator<Integer> integerComparator =
          Comparator.naturalOrder();

  // BinaryOperator 객체 생성
  // BinaryOperator.maxBy(integerComparator)가 apply() 메서드에서 동작
  BinaryOperator<Integer> intBinaryOperator =
          BinaryOperator.maxBy(integerComparator);

  System.out.println("50, 100 중 최대값: " +
          intBinaryOperator.andThen(num -> num * 10).apply(50, 100));
}

[실행 결과]

50, 100 중 최대값: 1000

andThen() 메서드는 다음 소스 코드처럼 여러번 연결하여 호출할 수 있습니다.

 

다음 예제를 실행한 결과를 보면 다음 순서대로 동작합니다.

 

[실행 순서]

순서 1. apply() 메서드 동작

순서 2. 첫 번째 andThen() 메서드의 람다 표현식 동작

순서 3. 두 번째 andThen() 메서드의 람다 표현식 동작

순서 4. 세 번째 andThen() 메서드의 람다 표현식 동작

public static void main(String args[]) {
  // 두 객체를 오름차순으로 비교하는 비교자를 생성
  Comparator<Integer> integerComparator =
          Comparator.naturalOrder();

  // BinaryOperator 객체 생성
  // BinaryOperator.maxBy(integerComparator)가 apply() 메서드에서 동작
  BinaryOperator<Integer> intBinaryOperator =
          BinaryOperator.maxBy(integerComparator);

  System.out.println("andThen() 메서드 호출 결과: " +
          intBinaryOperator
                  .andThen(num -> num * 10)
                  .andThen(num -> Math.pow(num, 2))
                  .andThen(num -> num + 1)
                  .apply(50, 100));
}

[실행 결과]

andThen() 메서드 호출 결과: 1000001.0

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사용자가 정의한 클래스 타입의 객체를 비교

사용자가 정의한 클래스 타입의 객체에서 특정 프로퍼티를 기준으로 두 객체를 비교 후 최소값 또는 최대값을 가져와야 하는 경우가 있을 수 있습니다.

 

이러한 경우 Comparator<T> 타입의 비교자 객체를 생성하지 않고 특정 프로퍼티를 비교하는 로직을 maxBy() 메서드 또는 minBy() 메서드에 바로 할당합니다.

 

다음 예제는 Person 타입의 두 객체에서 Age 프로퍼티의 값이 큰 객체를 가져옵니다.

 

[Person 클래스]

public class Person {
  private String Name;
  private Integer Age;

  public Person(String name, Integer age) {
    Name = name;
    Age = age;
  }

  public String getName() {
    return Name;
  }

  public Integer getAge() {
    return Age;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Person{Name='" + Name + "\', Age=" + Age + "}";
  }
}

[Main문]

public static void main(String args[]) {
  Person person1 = new Person("둘리", 25);
  Person person2 = new Person("또치", 30);

  BinaryOperator<Person> intBinaryOperator =
          BinaryOperator.maxBy(
                  (Person item1, Person item2) -> item1.getAge() - item2.getAge());

  System.out.println("Age 프로퍼티의 값이 큰 Person 객체: " +
          intBinaryOperator.apply(person1, person2));
}

[실행 결과]

Age 프로퍼티의 값이 큰 Person 객체: Person{Name='또치', Age=30}