[JAVA] Java 메서드 참조

💻 Java 메서드 참조

Java에서 메서드 참조(Method Reference)는 람다 표현식을 간결하게 표현할 수 있는 방법입니다. 메서드 참조는 코드의 가독성을 높이고, 불필요한 중복을 줄이는 데 유용하죠. 이번 포스트에서는 메서드 참조의 유형, 메서드 참조의 동작 방식, 그리고 특정 객체의 메서드 참조 사용에 대해 상세하게 설명드리겠습니다.

---

🔹 메서드 참조의 유형

메서드 참조는 네 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다:

1. 정적 메서드 참조 (Static Method Reference)
2. 인스턴스 메서드 참조 (Instance Method Reference)
3. 특정 객체의 인스턴스 메서드 참조 (Reference to an instance method of a particular object)
4. 생성자 참조 (Constructor Reference)

이제 각 유형이 어떻게 동작하는지 자세히 알아보겠습니다.

Integer::parseInt와 String::toUpperCase

먼저, 정적 메서드 참조와 인스턴스 메서드 참조를 살펴보겠습니다.

• Integer::parseInt: 이 메서드 참조는 Integer 클래스의 정적 메서드인 parseInt를 참조합니다. parseInt는 문자열을 정수로 변환하는 작업을 수행합니다.

  Function<String, Integer> parseFunction = Integer::parseInt;
  Integer result = parseFunction.apply("123");
  System.out.println(result); // 123

여기서 Integer::parseInt는 Function<String, Integer> 인터페이스와 매핑됩니다. 이는 입력된 String을 Integer로 변환하는 기능을 합니다. apply 메서드를 호출하면 parseInt 메서드가 실행되어 문자열 "123"이 정수 123으로 변환됩니다.

• String::toUpperCase: 이 메서드 참조는 String 클래스의 인스턴스 메서드인 toUpperCase를 참조합니다. 이 메서드는 문자열을 대문자로 변환합니다.

  Function<String, String> upperCaseFunction = String::toUpperCase;
  String result = upperCaseFunction.apply("hello");
  System.out.println(result); // HELLO

여기서 String::toUpperCase는 Function<String, String>과 매핑되어, 입력된 문자열을 대문자로 변환합니다. 이 메서드 참조는 어떤 특정 인스턴스에 묶여 있지 않으며, 입력되는 문자열의 toUpperCase 메서드를 호출하게 됩니다.

---

🔹 정적 메서드 참조, 인스턴스 메서드 참조, 생성자 참조의 차이점

이제 메서드 참조의 유형별 차이점을 살펴보겠습니다.

• 정적 메서드 참조 (ClassName::methodName): 클래스의 정적 메서드를 참조합니다. 이 참조는 클래스 자체에 대해 정적으로 정의된 메서드를 대상으로 합니다.

Function<String, Integer> parseInt = Integer::parseInt;

여기서 Integer::parseInt는 Integer 클래스에 정적으로 정의된 parseInt 메서드를 참조합니다. 이 메서드는 String을 받아서 Integer로 변환합니다.

• 인스턴스 메서드 참조 (ClassName::methodName): 특정 인스턴스에 의존하지 않고, 전달된 인스턴스의 메서드를 참조합니다. 이 참조는 인스턴스 메서드이지만, 클래스 이름으로 참조되며, 실제로는 메서드가 호출될 때 전달된 객체의 메서드를 실행합니다.

  Function<String, String> upperCase = String::toUpperCase;

String::toUpperCase는 전달된 String 객체의 toUpperCase 메서드를 호출합니다. 여기서 upperCase 함수는 입력된 문자열을 대문자로 변환하는 역할을 합니다.

• 특정 객체의 인스턴스 메서드 참조 (instance::methodName): 특정 객체의 메서드를 참조합니다. 이 유형의 메서드 참조는 미리 정의된 객체의 메서드를 대상으로 합니다.

  String prefix = "Hello, ";
  Function<String, String> greeting = prefix::concat;
  String result = greeting.apply("World");
  System.out.println(result); // Hello, World

여기서 prefix::concat은 prefix라는 특정 String 객체의 concat 메서드를 참조합니다. 이 메서드 참조는 greeting.apply("World")가 호출될 때 prefix.concat("World")가 실행되는 방식으로 동작합니다.

• 생성자 참조 (ClassName::new): 클래스의 생성자를 참조하여 새로운 객체를 만듭니다. 이 참조는 기본 생성자 또는 매개변수가 있는 생성자와 연결될 수 있습니다.

  Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new;
  List<String> list = listSupplier.get();

ArrayList::new는 ArrayList의 기본 생성자를 참조하며, get() 메서드를 호출하면 새로운 ArrayList 인스턴스가 생성됩니다. Supplier 인터페이스와 함께 사용되어, new ArrayList<>()와 동일한 효과를 제공합니다.

---

🔹 메서드 참조의 동작 방식

메서드 참조는 람다 표현식의 간결한 대체물로 작동하며, Java 컴파일러는 이를 분석하여 적절한 메서드 또는 생성자를 호출합니다. 컴파일러가 어떻게 메서드 참조를 해석하고 작동하는지 이해해 봅시다.

1. 정적 메서드 참조: 컴파일러는 클래스명과 메서드명이 명시된 경우 이를 정적 메서드로 인식합니다. 예를 들어 Integer::parseInt는 Integer 클래스의 정적 메서드인 parseInt로 매핑됩니다.이 경우 parseInt는 특정 인스턴스 없이 호출될 수 있습니다. 컴파일러는 Integer::parseInt가 Function<String, Integer>과 같은 인터페이스에 맞는 메서드라는 점을 인식하고 이를 사용합니다.
2. Function<String, Integer> parseInt = Integer::parseInt;
3. 인스턴스 메서드 참조: 클래스명만 지정된 경우, 메서드 참조는 전달된 객체의 인스턴스 메서드를 참조하는 것으로 해석됩니다. 이 경우, 컴파일러는 메서드 참조가 특정 객체의 인스턴스 메서드로 적용될 수 있는지를 판단합니다.컴파일러는 String::toUpperCase가 String 객체에서 호출 가능한 인스턴스 메서드라는 점을 인식합니다.
4. Function<String, String> upperCase = String::toUpperCase;
5. 특정 객체의 인스턴스 메서드 참조: 특정 객체가 주어지고 그 객체의 메서드가 참조되는 경우, 해당 객체의 메서드가 참조됩니다. 이는 메서드 참조가 어떤 객체에 속한 메서드인지를 컴파일러가 직접 판단하게 됩니다.컴파일러는 greeting::concat이 특정 greeting 객체의 concat 메서드를 참조한다는 것을 인식합니다. 이 참조는 concatFunction.apply("World")가 호출될 때 greeting.concat("World")를 수행하게 됩니다.
6. String greeting = "Hello, "; Function<String, String> concatFunction = greeting::concat;
7. 생성자 참조: 클래스명과 new 키워드가 지정된 경우, 이를 생성자 참조로 인식합니다. 컴파일러는 생성자가 호출될 때 어떤 매개변수가 필요한지를 확인하고, 적절한 생성자를 선택합니다.여기서 ArrayList::new는 ArrayList의 기본 생성자를 참조하며, 컴파일러는 Supplier<List<String>> 인터페이스에 맞게 이 참조를 사용합니다.
8. Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new;

---

🔹 특정 객체의 메서드 참조

특정 객체의 인스턴스 메서드를 Stream에서 메서드 참조로 사용할 수 있습니다. 이는 특정 객체를 대상으로 메서드를 호출해야 하는 경우 유용하게 사용됩니다. 이 경우 메서드 참조는 주로 람다 표현식의 대안으로 사용되며, 간결하고 가독성 높은 코드를 작성할 수 있게 해줍니다.

예시:

List<String> messages = Arrays.asList("Hello", "World");
String prefix = "Message: ";
messages.stream()
        .map(prefix::concat)  // prefix 객체의 concat 메서드 참조
        .forEach(System.out::println);
// 출력: Message: Hello, Message: World

이 예제에서는 prefix::concat을 사용하여 Stream의 각 요소에 대해 concat 메서드를 호출합니다. prefix 객체에 대해 concat 메서드가 호출되어, 각 메시지에 "Message: "라는 접두어가 추가됩니다. 이처럼 특정 객체의 메서드 참조는 Stream API와 결합하여 매우 강력한 기능을 발휘할 수 있습니다.

---

💡 정리

• 메서드 참조 유형: 정적 메서드 참조, 인스턴스 메서드 참조, 특정 객체의 인스턴스 메서드 참조, 생성자 참조의 네 가지 주요 유형이 있습니다.
• 메서드 참조 동작 방식: Java 컴파일러는 메서드 참조를 분석하여, 적절한 메서드나 생성자를 자동으로 선택하고 실행합니다. 이 과정에서 메서드 참조가 어떤 유형에 속하는지 판단하며, 적절한 함수형 인터페이스에 맞춰 실행합니다.
• 특정 객체의 메서드 참조: Stream에서 특정 객체의 메서드 참조를 사용하면, 각 요소에 대해 해당 객체의 메서드를 간편하게 호출할 수 있습니다. 이는 코드의 가독성을 높이고, 중복을 줄이는 데 도움이 됩니다.