[Java] 람다, 메서드 참조, 스트림을 활용해서 더 가독성이 좋은 코드로 리팩터링 하는 방법은?

February 8, 2024

1. Question

람다, 메서드 참조, 스트림을 활용해서 더 가독성이 좋은 코드로 리팩터링 하는 방법은?

2. Answer

일반적으로 코드 가독성이 좋다는 것은 ‘어떤 코드를 다른 사람도 쉽게 이해할 수 있음’을 의미한다. 즉, 코드 가독성을 개선한다는 것은 우리가 구현한 코드를 다른 사람이 쉽게 이해하고 유지보수할 수 있게 만드는 것을 의미한다.

‘람다’, ‘메서드 참조’, ‘스트림’을 활용해서 코드 가독성을 개선할 수 있는 방법은 대표적으로 세 가지가 있다.

익명 클래스를 람다 표현식으로 리팩터링하기
람다 표현식을 메서드 참조로 리팩터링하기
명령형 데이터 처리를 스트림으로 리팩터링하기

3. Detail

A. 익명 클래스를 람다 표현식으로 리팩터링하기

하나의 추상 메서드를 구현하는 익명 클래스는 람다 표현식으로 리팩터링할 수 있다.

// 익명 클래스를 사용한 이전 코드
Runnable r1 = new Runnable() {
  public void run() {
    System.out.println("Hello");
  }
}

// 람다 표현식을 사용한 최신 코드
Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello");

하지만 다음과 같이 모든 익명 클래스를 람다 표현식으로 변환할 수 있는 것은 아니다.

익명 클래스에서 사용한 this와 super는 람다 표현식에서 다른 의미를 갖는다. 익명 클래스에서 this는 익명클래스 자신을 가리키지만, 람다에서 this는 람다를 감싸는 클래스를 가리킨다.
익명 클래스는 감싸고 있는 클래스의 변수를 가릴 수 있다(섀도 변수 shadow variable). 하지만 람다 표현식으로는 변수를 가릴 수 없다.
익명 클래스를 람다 표현식으로 바꾸면, 콘텍스트 오버로딩에 따른 모호함이 초래될 수 있다. 익명 클래스는 인스턴스화할 때 명시적으로 형식이 정해지는 반면, 람다의 형식은 콘텍스트에 따라 달라지기 때문이다. 이때는 명시적 형변환을 이용해서 모호함을 제거할 수 있다.

B. 람다 표현식을 메서드 참조로 리팩터링하기

람다 표현식은 쉽게 전달할 수 있는 짧은 코드다. 하지만 람다 표현식 대신 메서드 참조를 이용하면 가독성을 높일 수 있다. 메서드 참조의 메서드명으로 코드의 의도를 명확하게 알릴 수 있기 때문이다.

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
// 람다 표현식 사용
list.forEach(s -> System.out.println(s));
// 메서드 참조 사용
list.forEach(System.out::println);

comparing과 maxBy 같은 정적 헬퍼 메서드를 활용하는 것도 좋다. 이들은 메서드 참조와 조화를 이루도록 설계되었다. 람다 표현식보다는 메서드 참조가 코드의 의도를 더 명확하게 보여준다.

// 람다 표현식 사용
inventory.sort((Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));
// 메서드 참조 사용
inventory.sort(comparing(Apple::getWeight));

sum, maximum 등 자주 사용하는 리듀싱 연산은 메서드 참조와 함께 사용할 수 있는 내장 헬퍼 메서드를 제공한다. 예를 들어 최댓값이나 합계를 계산할 때 람다 표현식과 저수준 리듀싱 연산을 조합하는 것보다 Collectors API를 사용하면 코드의 의도가 더 명확해진다.

// 저수준 리듀싱 연산 사용
int totalCalories = 
  menu.stream()
    .map(Dish::getCalories)
    .reduce(0, (c1, c2) -> c1 + c2);
// 내장 컬렉터 사용
int totalCalories2 = 
  menu.stream().collect(summingInt(Dish::getCalories));

내장 컬렉터를 이용하면 코드 자체로 문제를 더 명확하게 설명할 수 있다. 자신이 어떤 동작을 수행하는지 메서드 이름으로 설명하기 때문이다.

C. 명령형 데이터 처리를 스트림으로 리팩터링하기

Stream API는 데이터 처리 파이프라인의 의도를 더 명확하게 보여주기 때문에, 이론적으로는 반복자를 이용한 기존의 모든 컬렉션 처리 코드를 Stream API로 바꿔야 한다. 스트림은 쇼트서킷과 게으름이라는 강력한 최적화뿐 아니라, 멀티코어 아키텍처를 활용할 수 있는 지름길을 제공한다.

예를 들어 다음 명령형 코드는 두 가지 패턴(필터링과 추출)으로 엉킨 코드다. 이 코드를 접한 프로그래머는 전체 구현을 자세히 살펴본 이후에야 전체 코드의 의도를 이해할 수 있다.

List<String> dishNames = new ArrayList<>();
for(Dish dish: menu) {
  if(dish.getCalories() > 300) {
    dishNames.add(dish.getName());
  }
}

Stream API를 이용하면 문제를 더 직접적으로 기술할 수 있을 뿐 아니라 쉽게 병렬화할 수 있다.

menu.parallelStream()
  .filter(d -> d.getCalories() > 300)
  .map(Dish::getName)
  .collect(toList());

4. Reference

“모던 자바 인 액션” (저자: 라울-게이브리얼 우르마, 마리오 푸스코, 앨런 마이크로프트)

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이성주