내부 클래스와 람다식

해당 내용은 카카오 테크 캠퍼스의 1단계 1주차 강의를 들으며 작성한 내용입니다. 참고자료

01. 여러 내부 클래스의 정의와 유형

내부 클래스란? (inner class)

클래스 내부에 선언한 클래스(=중첩 클래스)

다른 외부 클래스에서 사용할 일이 거의 없는 경우 사용

지역(local) 내부 클래스,
익명(anonymous) 내부 클래스
인스턴스 내부 클래스
정적(static) 내부 클래스

class OuterClass{ //외부 클래스
	class InstanceInner{ // 인스턴스 클래스 }
	static class StaticInner{ // 정적 클래스}
	void method() {
		class LocalInner{ // 지역 클래스}
	}
}

인스턴스 내부 클래스

내부적으로 사용할 클래스를 선언 (private으로 선언하는 것을 권장)
외부 클래스가 생성된 후 생성

⚒️ 객체 생성 방법

외부클래스.인스턴스클래스 객체명 = new 외부클래스().new 인스턴스클래스();
OuterClass.InstanceInner ii = new OuterClass().new InstanceInner();

외부클래스 객체 생성 후

외부클래스.인스턴스클래스 객체명 = 외부클래스.new 인스턴스클래스();
OuterClass outer = new OuterClass();
OuterClass.InstanceInner ii2 = outer.new InstanceInner();

🚨 유의사항

인스턴스 내부 클래스에서 static variable이나 static method를 사용할 경우 에러남

정적 내부 클래스

class OuterClass{ //외부 클래스
	static class StaticInner{ // 정적 클래스
	}
}
public class InnerEx {
	public static void main(String[] args) {
		OuterClass.StaticInner si = new OuterClass.StaticInner();
    
	}
}

클래스 내부에 static 키워드를 가지며 주로 외부 클래스의 클래스 메소드에 사용될 목적으로 선언됨
정적 변수, 정적 메서드 사용
정적 내부 클래스 일반 메서드와 정적 메서드에서의 변수 사용

지역 내부 클래스

메서드 내부에서 정의하여 사용
지역 내부 클래스에서 사용하는 메서드의 지역 변수나 매개 변수는 final로 선언됨
- 메서드 호출 이후에도 사용해야 하는 경우가 있을 수 있기 때문

class OuterClass{ //외부 클래스
	void method() {
		class LocalInner{ // 지역 클래스
			int a = 5;
		}
		LocalInner li = new LocalInner();
		System.out.println(li.a);
	}
}

🚨 유의사항 지역 내부 클래스에서 에러가 나는 경우 → 메서드의 지역변수, 매개변수는 final로 선언되기 때문에 메소드 호출과 생성 시점이 달라 에러 발생

class Outer{
	int outNum = 100;
	static int sNum = 200;
	Runnable getRunnable(int i){
		int num = 100;
		class MyRunnable implements Runnable{
			int localNum = 10;
			@Override
			public void run() {
				**//num = 200;   //에러 남. 지역변수는 상수로 바뀜
				//i = 100;     //에러 남. 매개 변수 역시 지역변수처럼 상수로 바뀜
				// 오류가 나는 이유는, 메소드 호출과 생성 시점이 다르기 때문이다.
				// final로 처리가 되어서 외부 지역변수는 메소드 호출이 끝나도 사라지지 않고, 
				// 상수 메모리에 따로 잡힘.**
				System.out.println("i =" + i); 
				System.out.println("num = " +num);  
				System.out.println("localNum = " +localNum);
				System.out.println("outNum = " + outNum + "(외부 클래스 인스턴스 변수)");
				System.out.println("Outter.sNum = " + Outer.sNum + "(외부 클래스 정적 변수)");
				}
			}
		 return new MyRunnable();
	}
}

익명 내부 클래스

클래스의 이름을 생략하고 주로 하나의 인터페이스나 하나의 추상 클래스를 구현하여 반환
인터페이스나 추상 클래스 자료형의 변수에 직접 대입하여 클래스를 생성하거나 지역 내부 클래스의 메서드 내부에서 생성하여 반환 할 수 있음

class Outter2{
		
	Runnable getRunnable(int i){

		int num = 100;
		
		return new Runnable() {
				
		@Override
		public void run() {
			//num = 200;   //에러 남
			//i = 10;      //에러 남
			System.out.println(i);
			System.out.println(num);
			}
		};
	}
	// 익명 내부 클래
	Runnable runner = new Runnable() {
		
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("""
Runnable 이 구현된 익명 클래스 변수""");
			
		}
	};
}

public class AnonymousInnerTest {

	public static void main(String[] args) {
		Outter2 out = new Outter2();
	
		Runnable runnerble = out.getRunnable(10);
		runnerble.run();
		
		out.runner.run();
	}
}

10
100
RunnablRunnable 이 구현된 익명 클래스 변수

02. 람다식(Lambda expression)

함수형 프로그래밍과 람다식

1️⃣ 람다식

함수형 프로그래밍 방식

= 함수의 구현과 호출만으로 프로그래밍이 수행되는 방식

2️⃣ 함수형 프로그래밍

순수함수(pure function)를 구현하고 호출하는 방식

→ 외부 자료에 부수적인 영향(side effect)를 주지 않음

→ 여려 자료가 동시에 수행되는 병렬처리가 가능(자료에 독립적)

→ 동일한 자료에 대해 동일한 결과를 보장, 다양한 자료에 대해 같은 기능을 수행 가능

람다식 문법

익명 함수 만들기
매개 변수와 매개변수를 이용한 실행문 (매개변수) -> {실행문;}

(int x, int y) -> {return x+y;}

x, y -> {System.out.println(x+y);}  // 오류

str-> return str.length();  //오류

str->{System.out.println(str);}

str-> System.out.println(str);

(x, y) -> x+y;
str -> str.length;

03. 함수형 인터페이스와 람다식 구현하여 사용하기

함수형 인터페이스 선언하기

람다식을 선언하기 위한 인터페이스
익명 함수와 매개 변수만으로 구현되므로 인터페이스는 단 하나의 메서드만을 선언해야함
@FunctionalInterface 애노테이션(annotation)

@FunctionalInterface
public interface MyNumber {
	int getMax(int num1, int num2);
	int add(int x, int y);
}

MyNumber max = (x, y)->(x>= y)? x:y;
 // 람다식을 인터페이스 자료형 max 변수에 대입

Java 에서는 기본적으로 많이 사용되는 함수형 인터페이스

04. 객체지향 프로그래밍 vs. 람다식 구현

객체 지향 프로그래밍과 람다식 비교

📢 task: 문자열 두 개를 연결하여 출력

1️⃣ 객체 지향 프로그래밍

public interface StringConcat {
	
	public void makeString(String s1, String s2);

}

public class StringConCatImpl implements StringConcat{

	@Override
	public void makeString(String s1, String s2) {
		System.out.println( s1 + "," + s2 );
	}
}

public class TestStringConcat {

	public static void main(String[] args) {

		String s1 = "Hello";
		String s2 = "World";
		StringConCatImpl concat1 = new StringConCatImpl();
		concat1.makeString(s1, s2);
    }
}

2️⃣ 람다식 구현

StringConcat concat2 = (s, v)->System.out.println(s + "," + v ); //System.out.println(i);
concat2.makeString(s1, s2);

익명 객체를 생성하는 람다식

람다식을 구현하면 익명 내부 클래스가 만들어지고, 이를 통해 익명 객체가 생성됨

람다식 내부에서 에서도 외부에 있는 지역 변수의 값을 변경하면 오류가 발생함

함수를 변수처럼 사용하는 람다식

인터페이스형 변수에 람다식 대입하기

  interface PrintString{	
  	void showString(String str);
  }

  PrintString lambdaStr = s->System.out.println(s);
  //람다식을 변수에 대입
  lambdaStr.showString("hello lambda_1");

매개변수로 전달하는 람다식

  showMyString(lambdaStr); 
    
  public static void showMyString(PrintString p) {
  	p.showString("hello lambda_2");
  }

반환 값으로 쓰이는 람다식

  public static PrintString returnString() {         //반환 값으로 사용
  		return s->System.out.println(s + "world");
  }
    
  PrintString reStr = returnString();  
  reStr.showString("hello ");