자바 함수형 인터페이스란 무엇인가?

📌 함수형 인터페이스란 무엇인가?

자바 8에서 가장 혁신적인 변화 중 하나가 바로 함수형 인터페이스(Functional Interface)입니다. 단순하게 말하면:

"단 하나의 추상 메서드만 가진 인터페이스"

이렇게 단순한 개념이지만, 이것이 자바에서 람다식과 함수형 프로그래밍을 가능하게 한 핵심 요소입니다.

💡 함수형 인터페이스의 특징

• 오직 하나의 추상 메서드만 포함
• @FunctionalInterface 어노테이션으로 명시 가능 (선택사항)
• 디폴트 메서드와 정적 메서드는 개수 제한 없음
• 람다식으로 간단하게 구현 가능

@FunctionalInterface
interface SimpleFunction {
    // 단 하나의 추상 메서드
    void execute();

    // 디폴트 메서드는 여러 개 가능
    default void printInfo() {
        System.out.println("이것은 함수형 인터페이스입니다.");
    }

    // 정적 메서드도 여러 개 가능
    static void describe() {
        System.out.println("함수형 인터페이스의 정적 메서드");
    }
}

🛠️ 자바에서 제공하는 주요 함수형 인터페이스

자바 8부터 java.util.function 패키지에서 다양한 함수형 인터페이스를 제공합니다.

1. Consumer<T> - 소비자

데이터를 받아서 사용만 하고 반환하지 않는 인터페이스

Consumer<String> printer = message -> System.out.println(message);
printer.accept("안녕하세요!"); // 출력: 안녕하세요!

2. Supplier<T> - 공급자

아무런 입력 없이 데이터를 생성하여 반환하는 인터페이스

Supplier<LocalDateTime> now = () -> LocalDateTime.now();
System.out.println(now.get()); // 현재 시간 출력

3. Function<T, R> - 함수

T 타입 인자를 받아 R 타입 결과를 반환하는 인터페이스

Function<String, Integer> strLength = str -> str.length();
System.out.println(strLength.apply("함수형 프로그래밍")); // 출력: 8

4. Predicate<T> - 조건식

T 타입 인자를 평가하여 boolean 값을 반환하는 인터페이스

Predicate<Integer> isPositive = num -> num > 0;
System.out.println(isPositive.test(10)); // 출력: true
System.out.println(isPositive.test(-5)); // 출력: false

🔍 함수형 인터페이스의 다양한 변형들

기본 함수형 인터페이스 외에도 성능 최적화를 위한 특수 버전들이 존재합니다:

• 기본형 특화: IntPredicate, LongConsumer 등
• 이항 연산자: BiFunction, BiConsumer 등
• 복합 연산: BinaryOperator, UnaryOperator 등

// 기본형 특화 예시
IntPredicate evenNumbers = n -> n % 2 == 0;
System.out.println(evenNumbers.test(4)); // true

// 이항 연산자 예시
BiFunction<Integer, Integer, String> formatter = 
    (a, b) -> String.format("%d와 %d의 합은 %d입니다.", a, b, a + b);
System.out.println(formatter.apply(10, 20)); // 10와 20의 합은 30입니다.

🚀 커스텀 함수형 인터페이스 만들기

필요에 따라 직접 함수형 인터페이스를 정의할 수도 있습니다.

@FunctionalInterface
interface TriFunction<T, U, V, R> {
    R apply(T t, U u, V v);
}

// 사용 예시
TriFunction<Integer, Integer, Integer, Integer> sum3 = 
    (a, b, c) -> a + b + c;
System.out.println(sum3.apply(10, 20, 30)); // 출력: 60

🔄 메서드 참조로 더 간결하게

람다식이 단순히 기존 메서드를 호출하는 경우, 메서드 참조(Method Reference)를 사용하면 코드가 더 간결해집니다.

// 람다식
Consumer<String> printer = s -> System.out.println(s);

// 메서드 참조로 더 간결하게
Consumer<String> betterPrinter = System.out::println;

메서드 참조의 4가지 유형:

1. 정적 메서드 참조: ClassName::staticMethodName
2. 인스턴스 메서드 참조: instance::methodName
3. 특정 타입의 인스턴스 메서드 참조: ClassName::methodName
4. 생성자 참조: ClassName::new

💪 실전에서 함수형 인터페이스 활용하기

함수형 인터페이스는 특히 컬렉션 처리와 스트림 API에서 빛을 발합니다:

List<String> names = Arrays.asList("김자바", "이스프링", "박함수", "최람다");

// Predicate로 필터링
Predicate<String> startsWithK = name -> name.startsWith("김");
List<String> kimFamily = names.stream()
    .filter(startsWithK)
    .collect(Collectors.toList());

// Function으로 변환
Function<String, Integer> nameLength = String::length;
List<Integer> nameLengths = names.stream()
    .map(nameLength)
    .collect(Collectors.toList());

// Consumer로 출력
Consumer<String> greet = name -> System.out.println("안녕하세요, " + name + "님!");
names.forEach(greet);

📝 함수형 인터페이스의 장점

1. 코드 간결성 - 익명 클래스보다 훨씬 간결한 문법
2. 재사용성 증가 - 함수를 일급 객체처럼 다룰 수 있음
3. 테스트 용이성 - 작은 단위의 기능을 분리하여 테스트하기 쉬움
4. 병렬 처리 지원 - 스트림 API와 결합하여 병렬 처리 가능
5. 유지보수성 향상 - 선언적 프로그래밍으로 가독성 증가

✅ 정리

함수형 인터페이스는 자바의 객체지향 프로그래밍과 함수형 프로그래밍을 연결하는 다리 역할을 합니다. 단 하나의 추상 메서드만 가지는 단순한 개념이지만, 이를 통해 람다식과 메서드 참조를 활용할 수 있어 코드를 훨씬 더 간결하고 표현력 있게 만들 수 있습니다.

함수형 인터페이스를 이해하고 적재적소에 활용한다면, 여러분의 자바 코드는 더욱 현대적이고 효율적으로 진화할 것입니다!