[docs] week6_13.제네릭_14.람다식

yeana07 · web-flow · commit 8d71706c6637 · 2023-08-21T19:49:03.000+09:00
diff --git a/week6/yena.md b/week6/yena.md
@@ -0,0 +1,320 @@
+# 13. 제네릭
+
+## 주요 키워드 및 개념 정리
+
+### 제네릭 사용 이유
+
+#### 컴파일 시 강한 타입 체크를 할 수 있다.
+
+자바 컴파일러는 잘못 사용된 타입 때문에 발생하는 문제점 제거 위해 제네릭 코드에 대해 강한 타입 체크를 한다.
+
+#### 타입 변환(casting)을 제거한다.
+
+비제네릭 코드는 불필요한 타입 변환을 하기 때문에 성능에 악영향을 미친다. 제네릭 타입을 사용하면 저장될 값의 타입을 제한하기 때문에 타입 변환을 할 필요가 없다.
+
+### 제네릭 사용
+
+#### 제네릭 타입
+
+`class<T>, interface<T>`  
+제네릭 타입은 타입을 파라미터로 가지는 클래스와 인터페이스를 말한다.
+
+#### 제네릭 타입의 구체적인 타입
+
+실제 코드에서 사용하려면 타입 파라미터에 구체적인 타입을 지정해야 한다.
+
+제네릭은 클래스를 설계할 때 구체적인 타입을 명시하지 않고, 타입 파라미터로 대체했다가 실제 클래스가 사용될 때 구체적인 타입을 지정해 타입 변환을 최소화한다.
+
+#### 멀티 타입 파라미터
+
+`class<K,B,...>, interface<K,V,...>`  
+제네릭 타입은 두 개 이상의 멀티 타입 파라미터를 사용할 수 있다.
+
+#### `<>`연산자
+
+`Product<Tv, String> product = new Product<>();`  
+타입 파라미터 부분에 `<>`연산자를 사용하면 자바 컴파일러가 타입 파라미터를 유추해 자동으로 설정해준다.
+
+#### 제네릭 메소드
+
+매개 타입과 리턴 타입으로 타입 파라미터를 갖는 메소드를 말한다.
+
+#### 제네릭 메소드 호출
+
+1. 명시적으로 구체적 타입 지정
+   ```java
+   리턴타입 변수 = <구체적타입> 메소드명(매개값);
+   ```
+2. 매개값을 보고 구체적 타입 추정
+   ```java
+   리턴타입 변수 = 메소드명(매개값);
+   ```
+
+#### 제한된 타입 파라미터 bounded type parameter
+
+`<T extends 최상위타입>`  
+타입 파라미터에 지정되는 구체적인 타입을 제한하려면 제한된 타입 파라미터를 사용하면 된다.
+
+타입 파라미터 뒤에 `extends` 키워드를 붙이고 상위 타입(클래스, 인터페이스)을 명시하면 된다. (인터페이스여도 `implements` 사용X)
+
+**주의**: 메소드의 중괄호 {} 안에서 타입 파라미터 변수로 사용 가능한 것은 상위 타입의 멤버로 제한된다. (하위 타입에만 있는 멤버는 사용X)
+
+#### 와일드카드 타입
+
+제네릭 타입을 매개값이나 리턴 타입으로 사용할 때 구체적 타입 대신 와일드카드를 세 가지 형태로 사용할 수 있다.
+
+- `<?>`: 타입 파라미터를 대치하는 구체적인 타입으로 모든 클래스, 모든 인터페이스 타입이 올 수 있음.
+- `<? extends 상위타입>`: 상위 클래스 제한.
+- `<? super 하위타입>`: 하위 클래스 제한.
+
+#### 제네릭 타입의 상속과 구현
+
+제네릭 타입도 부모 클래스가 될 수 있다. 자식 제네릭 타입은 **추가적으로** 타입 파라미터를 가질 수 있다.
+
+제네릭 인터페이스를 구현한 클래스도 제네릭 타입이 된다.
+
+# 14. 람다식
+
+## 주요 키워드 및 개념 정리
+
+### 람다식이란
+
+#### 람다식 Lambda Expressions
+
+람다식은 익명 함수(anonymous function)를 생성하기 위한 식으로 함수지향 언어에 가깝다.
+
+코드가 간결해지고, 컬렉션의 요소를 필터링 하거나 매핑해서 원하는 결과를 쉽게 집계할 수 있다.
+
+#### 람다식의 형태
+
+매개 변수를 가진 코드 블록으로 런타임 시에는 익명 구현 객체를 생성한다.
+
+### 타겟 타입과 함수적 인터페이스
+
+람다식은 단순히 메소드를 선언하는 것이 아니라 **이 메소드를 가지고 있는 객체를 생성**해낸다. (자바는 메소드를 항상 클래스의 구성 멤버로 선언하기 때문)
+
+-> 람다식은 인터페이스 변수에 대입된다.  
+-> 람다식은 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성한다.  
+=> 람다식은 구현 클래스를 생성하고 **객체화**한다.
+
+#### 람다식의 타겟 타입
+
+람다식이 대입될 인터페이스를 람다식의 타겟 타입(target type)이라 한다.
+
+#### 함수적 인터페이스 functional interface
+
+람다식은 하나의 메소드를 정의한다. 하나의 추상 메소드만 선언된 인터페이스만 람다식의 타겟 타입이 될 수 있다.
+
+이러한 인터페이스를 함수적 인터페이스라고 한다.
+
+#### 함수적 인터페이스 `@FunctionalInterface`
+
+인터페이스 선언 시 `@FunctionalInterface`을 붙이면 두 개 이상의 추상 메소드가 선언되지 않도록 컴파일러가 체킹한다. (선택 사항)
+
+람다식은 타겟 타입인 함수적 인터페이스의 추상 메소드 선언 형태에 따라 작성 방법이 달라진다.
+
+### 클래스 멤버와 로컬 변수 사용
+
+람다식의 실행 블록에 클래스의 멤버 및 로컬 변수를 사용할 수 있다. 클래스 멤버는 제약 사항 없이 사용 가능하고, 로컬 변수는 제약 사항이 따른다.
+
+#### 클래스의 멤버 사용
+
+람다식에서 this는 생성되는 익명 객체의 참조가 아니라 **람다식을 실행한 객체의 참조**이다.
+
+#### 로컬 변수 사용
+
+- 메소드 내 생성된 익명 객체: 실행 끝나도 힙 메모리에 계속 존재 -> 사용O
+
+- 메소드의 매개변수, 로컬변수: 스택메모리에 생성되어 메소드 실행이 끝나면 사라짐 -> 익명 객체에서 사용할 수 X
+
+**=> 익명객체에서 사용된 매개변수, 로컬변수는 final 특성을 가진다. (final 생략가능)**
+
+그래서 매개 변수, 로컬 변수를 람다식에서 읽는 것은 허용되지만 람다식 내부 또는 외부에서 변경할 수 없다.
+
+### 표준 API의 함수적 인터페이스
+
+자바 8부터 자주 사용되는 함수적 인터페이스는 `java.util.function` 표준 API 패키지로 제공한다.
+
+**목적**: 표준 API 패키지의 함수적 인터페이스를 사용해 메소드 또는 생성자의 매개 타입으로 사용. 람다식을 대입할 수 있도록 하기 위해.
+
+#### 표준 API 패키지 함수적 인터페이스 분류
+
+인터페이스에 선언된 추상 메소드의 매개값과 리턴값의 유무에 따라 구분한다.
+
+#### Consumer
+
+- 추상메소드: 매개값은 있고, 리턴값은 없음
+- 리턴값이 없는 `accept()` 사용
+- 매개값을 소비하는 역할
+
+#### Supplier
+
+- 추상메소드: 매개값은 없고, 리턴값은 있음
+- `getXXX()` 사용
+- 실행 후 호출한 곳으로 데이터를 리턴(공급)
+
+#### Function
+
+- 추상메소드: 매개값도 있고, 리턴값도 있음
+- `apply()` 사용
+- 주로 매개값을 리턴값으로 매핑(타입 변환)
+
+#### Operator
+
+- 추상메소드: 매개값도 있고, 리턴값도 있음
+- `applyXXX()` 사용
+- 주로 매개값을 연산하고 결과를 리턴
+
+#### Predicate
+
+- 추상메소드: 매개값은 있고, 리턴 타입은 boolean
+- `testXXX()` 사용
+- 매개값을 조사해서 true/false 리턴
+
+#### 표준 API 함수적 인터페이스의 디폴트 및 정적 메소드
+
+디폴트 및 정적 메소드는 추상 메소드가 아니기 때문에 함수적 인터페이스에 선언되어도 함수적 인터페이스의 성질(하나의 추상 메소드, 람다식으로 익명 구현 객체 생성)을 잃지 않는다.
+
+`java.util.function` 패키지의 함수적 인터페이스는 하나 이상의 디폴트 및 정적 메소드를 가진다.
+
+#### andThen()과 compose() 디폴트 메소드
+
+Consumer, Function, Operator 종류의 함수적 인터페이스에 있는 디폴트 메소드이다.
+
+두 개의 함수적 인터페이스를 순차적으로 연결 하고 첫 번째 처리 결과를 두 번째 매개값으로 제공해 최종 결과값을 얻을 때 사용한다.
+
+- `andThen()`: 인터페이스A 처리 -> 결과를 인터페이스 B의 매개값으로 제공 -> 인터페이스B가 매개값으로 처리 후 최종 결과 리턴
+- `compose()`: 인터페이스B 처리 -> 결과를 인터페이스 A의 매개값으로 제공 -> 인터페이스A가 처리 후 최종 결과 리턴
+
+```java
+//andThen()
+인터페이스AB = 인터페이스A.andThen(인터페이스B);
+
+//compose()
+인터페이스AB = 인터페이스A.compose(인터페이스B)
+
+//최종결과
+최종결과 = 인터페이스AB.method();
+```
+
+#### and(), or(), negate() 디폴트 메소드와 isEqual() 정적 메소드
+
+Predicate 종류의 함수적 인터페이스(리턴타입 boolean)는 `and()`, `or()`, `negate()` 디폴트 메소드를 가진다. 각각 논리 연산자인 `&&`, `||`, `!` 와 대응된다.
+
+- `and()`: 두 Predicate가 모두 true를 리턴하면 최종적으로 true 리턴하는 Predicate 생성
+- `or()`: 두 Predicate 중 하나만 true를 리턴해도 최종적으로 true 리턴하는 Predicate 생성
+- `negate()`: Predicate의 결과의 반대값을 리턴하는 새로운 Predicate 생성
+
+`Predicate<T>` 함수적 인터페이스는 `isEqual()` 정적 메소드를 추가로 제공한다.
+
+- `isEqual()`: `test()` 매개값인 `sourceObject`와 `isEqual()`의 매개값인 `targetObject`를 `java.util.Objects`클래스의 `equals()`의 매개값으로 제공하고, `Objects.equals(sourceObject, targetObject)`의 리턴값을 얻어 새로운 `Predicate<T>`를 생성한다 _(동등비교)_
+
+```java
+Predicate<Object> predicate = Predicate.isEqual(targetObject);
+boolean result = predicate.test(sourceObject);
+//Objects.equals(sourceObject, targetObject) 실행됨
+```
+
+#### minBy(), maxBy() 정적 메소드
+
+`BinaryOperator<T>` 함수적 인터페이스는 `minBy()`와 `maxBy()` 정적 메소드를 제공한다. 매개값으로 제공되는 Comparator를 이용해 최대 T와 최소 T를 얻는 `BinaryOperator<T>`를 리턴한다.
+
+- `minBy(Comparator<? super T> comparator)`
+- `maxBy(Comparator<? super T> comparator)`
+
+`Comparator<T>` 함수적 인터페이스 내부에는 `compare()` 메소드가 선언되어 있다.(o1,o2 비교: o1이 작으면 음수, 동일하면 0, o1이 크면 양수 리턴)
+
+```java
+@FunctionalInterface
+public interface Comparator<T> {
+   public int compare(T o1, T o2);
+}
+```
+
+### 메소드 참조 Method References
+
+메소드 참조는 메소드를 참조해 매개 변수의 정보 및 리턴 타입을 알아내어, 람다식에서 불필요한 매개 변수를 제거하는 것이 목적이다.
+
+람다식은 기존 메소드를 단순히 호출만 하는 경우가 많다. 이런 경우 메소드 참조를 이용해 깔끔하게 처리할 수 있다.
+
+`IntBinaryOperator operator = Math :: max;`
+
+#### 정적 메소드와 인스턴스 메소드 참조
+
+- **정적 메소드 참조**: 클래스 이름 뒤 `::` 기호 붙이고 정적 메소드 이름 기술  
+  `클래스 :: 메소드`
+- **인스턴스 메소드 참조**: 먼저 객체를 생성한 다음 참조 변수 뒤에 `::` 기호 붙이고 인스턴스 메소드 이름 기술  
+  `참조변수 :: 메소드`
+
+#### 매개 변수의 메소드 참조
+
+메소드 참조에서 참조하는 메소드가 람다식에서 제공되는 매개 변수의 멤버일 수도 있다.
+
+이런 경우 메소드 참조로 표현하면 매개변수 a의 이름 뒤에 `::` 기호를 붙이고 메소드 이름을 기술하면 된다.
+
+작성 방법은 정적 메소드 참조와 동일 하지만 다른 코드가 실행된다.
+
+```java
+//람다식
+(a,b) -> {a.instanceMethod(B);}
+
+//메소드 참조
+클래스 :: instanceMethod
+```
+
+#### 생성자 참조
+
+단순히 객체를 생성하고 리턴하도록 구성된 람다식은 생성자 참조로 대치할 수 있다.
+
+클래스 이름 뒤에 `::` 기호를 붙이고 new 연산자를 기술하면 된다.
+
+생성자가 오버로딩 되어 여러개가 있을 경우 컴파일러가 맞는 생성자를 찾아 실행한다.
+
+`클래스 :: new`
+
+## 관심 가는 내용
+
+#### 람다식 기본 문법
+
+- `(타입 매개변수, ...) -> { 실행문; ...}`  
+   ()는 오른쪽 중괄호 {} 블록을 실행하기 위해 필요한 값을 제공하는 역할. `->`는 매개 변수를 이용해 중괄호를 실행한다는 뜻.
+- `(int a) -> {System.out.prinln(a);}`  
+   매개 변수 타입은 런타임 시 대입되는 값 따라 자동으로 인식되기 때문에 보통 매개 변수 타입을 지정X
+- `(a) -> {System.out.prinln(a);}`  
+   하나의 매개 변수: 괄호 생략 가능  
+   하나의 실행문: 중괄호 생략 가능
+- `int a -> System.out.prinln(a);`  
+   매개 변수가 없다면 빈 괄호 () 반드시 사용.
+- `( ) -> {실행문; ...}`  
+   중괄호에서 결과값을 리턴하면 return문으로 결과값 지정 가능
+- `(x,y) -> {return x + y;}`  
+   중괄호에 return문만 있으면 보통 아래처럼 생략해 작성
+- `x,y -> x + y`
+
+#### 함수적 인터페이스 작성 방법
+
+인터페이스 이름이 `MyFunctionalInterface`일 때.
+
+람다식이 대입된 인터페이스 참조 변수로 메소드를 호출 하면 람다식 중괄호를 실행 시킴.
+
+- 매개 변수와 리턴값이 없는 람다식  
+   작성: `MyFunctionalInterface fi = () -> {...}`  
+   메소드 호출: `fi.method()`
+- 매개 변수가 있는 람다식  
+   작성: `MyFunctionalInterface fi = (x) -> {...} 또는 x -> {...}`  
+   메소드 호출: `fi.method(5);`
+- 리턴값이 있는 람다식  
+   작성: `MyFunctionalInterface fi = (x,y) -> {...; return 값;}`  
+   메소드 호출: `int result = fi.method(2,5);`
+
+#### 표준 API 함수적 인터페이스들의 메소드들
+
+각 인터페이스(Consumer, Supplier, Function, Operator, Predicate)는 매개변수와 리턴값(타입, 개수 등)에 따라 여러 인터페이스와 추상 메소드를 가진다. _필요에 따라 찾아 사용할 것._
+
+#### 표준 API 함수적 인터페이스 사용 흐름
+
+1. 사용자 메소드 호출(사용)하면서 매개값으로 람다식 사용 -> 람다식은 인터페이스의 익명구현객체 -> 인터페이스의 인스턴스 대입
+
+2. 사용자 메소드 작성 시 매개값으로 표준API의 함수적 인터페이스 사용 -> 1번 메소드 호출 하면서 익명구현객체인 인스턴스 대입
+
+3. 사용자 메소드 내부에서 매개변수(표준 API의 함수적 인터페이스)의 메소드 호출 -> 인터페이스의 구현객체인 람다식의 코드블록에서 재정의한 메소드가 호출됨
