[Java]Function 인터페이스 사용 방법

Function 인터페이스

Function Interface는 Java에서 함수형 프로그래밍을 구현하기 위해 Java 버전 1.8부터 도입된 함수형 인터페이스로 한 개의 매개변수를 전달받아 특정 작업을 수행 후 새로운 값을 반환하는 경우 사용됩니다.

 

제네릭 타입인 한 개의 인수가 존재하며, 제네릭 타입을 반환합니다.

@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;
  }
}

Function 인터페이스는 두 개의 제네릭 타입을 사용합니다.

T: 첫 번째 매개변수의 타입입니다.

R: 반환 타입입니다.

 

인터페이스 내부에는 한 개의 추상 메서드, 두 개의 디폴트 메서드, 한 개의 정적 메서드가 존재합니다.

 

[추상 메서드 목록]

- apply() 메서드

 

[디폴트 메서드 목록]

- compose() 메서드

- andThen() 메서드

 

[정적 메서드]

- identity() 메서드

 

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

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Function 인터페이스의 apply 메서드

apply() 메서드는 제네릭 타입인 한 개의 매개변수를 전달받아 특정 작업을 수행 후 값을 반환합니다.

R apply(T t);

다음 예제는 apply() 메서드 사용 방법입니다.

 

먼저, 세 개의 Function 타입의 객체를 생성하며 특정 작업을 수행 후 값을 반환하는 람다 표현식을 할당합니다.

- functionAdd 객체는 Integer 타입의 매개변수를 전달받아 100을 더한 결과를 문자열로 반환합니다.

- functionMinus 객체는 Integer 타입의 매개변수를 전달받아 100을 뺄셈한 결과를 문자열로 반환합니다.

- functionMultiple 객체는 Integer 타입의 매개변수를 전달받아 100을 곱한 결과를 문자열로 반환합니다.

public static void main(String args[]) {
  Function<Integer, String> functionAdd =
          (num) -> Integer.toString(num + 100);

  Function<Integer, String> functionMinus =
          (num) -> Integer.toString(num - 100);

  Function<Integer, String> functionMultiple =
          (num) -> Integer.toString(num * 100);

  System.out.println("50 + 100 = " + functionAdd.apply(50));
  System.out.println("50 - 100 = " + functionMinus.apply(50));
  System.out.println("50 * 100 = " + functionMultiple.apply(50));
}

[실행 결과]

50 + 100 = 150
50 - 100 = -50
50 * 100 = 5000

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Funciton 인터페이스의 compose 메서드

Function 인터페이스에는 디폴트 메서드인 compose() 메서드가 존재합니다.

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

compose() 메서드의 매개변수는 Function 타입의 객체를 전달받습니다.

※ 주의사항
아래에서 소개할 andThen() 메서드와 달리 compose() 메서드에 람다 표현식을 전달할 수 없습니다.

compose() 메서드는 매개변수로 전달받은 Function 객체의 apply() 메서드를 호출 후 반환 결과를 apply() 메서드에 전달합니다.

 

다음 예제는 compose() 메서드 반환 결과를 apply() 메서드에 전달합니다.

public static void main(String args[]) {
  Function<Integer, Integer> functionAdd =
          (num) -> num + 100;

  Function <Integer, Integer> functionMultiple =
          (num) -> num * 10;

  System.out.println("(50 * 100) + 10 = " +
          functionAdd.compose(functionMultiple).apply(50));
}

[실행 결과]

(50 * 100) + 10 = 600

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Function 인터페이스의 andThen 메서드

Function 인터페이스에는 디폴트 메서드인 andThen() 메서드가 존재합니다.

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

andThen() 메서드의 매개변수는 Function 타입의 객체를 전달받거나 한 개의 매개변수를 가지며, 반환 타입이 존재하는 람다 표현식을 전달받습니다.

 

andThen() 메서드는 apply() 메서드 호출 후 반환 결과를 매개변수로 전달받은 Function 객체의 apply() 메서드에 전달합니다.

 

다음 예제는 apply() 메서드 반환 결과를 andThen() 메서드에 전달합니다.

public static void main(String args[]) {
  Function<Integer, Integer> functionAdd =
          (num) -> num + 100;

  Function <Integer, Integer> functionMultiple =
          (num) -> num * 10;

  System.out.println("(50 + 100) * 10 = " +
          functionAdd.andThen(functionMultiple).apply(50));
}

[실행 결과]

(50 + 100) * 10 = 1500

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참고

아래 포스팅은 제네릭 타입인 두 개의 매개변수를 가지는 BiFunction 인터페이스에 대한 내용입니다.

[Java]BiFunction 인터페이스 사용 방법