• 1. 람다는 정말 순수 함수가 맞아??
• 2. 그럼 람다는 순수 함수가 아니니 안좋은건가??

람다를 공부하면서 아주 많은 곳에서 ‘람다 == 순수함수’ 라고 설명을 한다는 것을 알게 되었다.

이에 대한 반론을 제기해보려 한다.

1. 람다는 정말 순수 함수가 맞아??

많은 강의와 많은 블로그에서 람다는 ‘순수 함수’ 라고 한다. 순수 함수는 같은 값을 넣었을 때, 같은 값이 안나올 수 있는 여지가 아예 없는 함수이다. 즉, 어떤 시점에서든 input 이 같다면, output 도 항상 같아야 하는 함수를 말한다.

하지만 직접 람다를 많이 사용해본 입장에서, "람다는 순수 함수다." 라는 의견에 절대 동의할 수 없다. 왜냐하면 자바는 람다식 안에서도 순수 함수의 특징들을 깨트릴만한 문법들이 너무 많이 허용되고 있기 때문이다. 자바에서의 람다는 결국 ‘인터페이스를 구현한 특수한 객체’일 뿐이다. 순수 함수에 반하는 람다의 허용 문법들을 살펴보자.

1. 매개변수로 들어오는 값 외의 상태 값을 가지는 것이 허용된다. 외부든 내부든.

   • 상태 값을 가질 수 있는 것부터 이미 순수 함수의 특징을 깨트릴 여지가 생긴 것이다.

   • class Scratch {
         int a = 10;
              
         void run () throws IOException {
             int b = 20;
             Function<Integer, Integer> function = number -> {
                 int c = 30;
                 return number + a + b + c;
             };
             System.out.println(function.apply(10));
         }
              
         public static void main(String[] args) throws IOException {
             new Scratch().run();
         }
     }
          
     // 출력 결과
     // 70
     

     
     

2. 상태 값의 변경이 가능하다.

   • 로컬 상태 값만 effectively final 일 뿐, 클래스 필드나 람다식 내부의 상태 값은 얼마든지 변경이 가능하다.

     • 밑의 예제에서 같은 값을 넣었는데도 필드 값의 변경에 의해 다른 결과가 나오는 모습을 볼 수 있다.

   • class Scratch {
         int a = 10;
              
         void run () throws IOException {
             int b = 20;
                  
             Function<Integer, Integer> function = number -> {
                 int c = 30;
                 a++;
     //            b++; // 로컬 변수 b만 변경 불가능
                 c++;
                 return number + a + b + c;
             };
                  
             System.out.println("a : " + a);
             System.out.println("lambda result : " + function.apply(10));
             System.out.println("a : " + a);
             System.out.println("lambda result : " + function.apply(10));
             System.out.println("a : " + a);
         }
              
         public static void main(String[] args) throws IOException {
             new Scratch().run();
         }
     }
          
     // 출력 결과
     // a : 10
     // lambda result : 72
     // a : 11
     // lambda result : 73
     // a : 12
     

     
     

   • 뿐만 아니라, 로컬 객체라 할지라도 주소값만 바뀌지 않는다면 해당 객체의 내부 값은 얼마든지 변경이 가능하다.

   • class Scratch {
         void run () throws IOException {
             List<Integer> list = new ArrayList<>();
             list.add(1);
             System.out.println(list);
             Runnable runnable = () -> {
                 list.add(2);
                 list.set(0, 3);
                 System.out.println(list);
             };
              
             runnable.run();
         }
              
         public static void main(String[] args) throws IOException {
             new Scratch().run();
         }
     }
          
     // 출력 결과
     // [1]
     // [3, 2]
     

     
     

지금까지의 람다에 대한 개인적인 결론

1. 람다는 개발자의 역량에 따라 불변성을 보장 해줄 수 있을 뿐, 절대적인 불변성을 보장하지 못한다.
2. 람다는 순수 함수로 사용 될지 말지 개발자에 의해 선택될 뿐, ‘람다 == 순수함수’는 아니다.
3. 람다는 익명 클래스보다 더 사용하기 편리한, 특수한 객체일 뿐이다.

2. 그럼 람다는 순수 함수가 아니니 안좋은건가??

그건 절대 아니라고 생각한다. 함수형 프로그래밍은 엄연히 장단점이 존재한다. 오히려 자바의 람다는 개발자의 역량에 따라 함수형 프로그래밍의 장점을 살리면서도, 허용된 문법 안에서 더 유연한 사용이 가능한 굉장히 좋은 시스템이라고 생각한다.

• 함수형 프로그래밍의 장점

  1. Thread-safe

     • 어느 시점이던지 같은 값이 들어가면 같은 결과가 나오기 때문에 병렬 처리에 안전하다.

  2. Side Effect 가 없다.

     • 그래서 버그나 부작용의 확률이 적어진다.
     • 프로그램의 동작 예측이 수월해진다.

  3. 테스트하기 쉽다.

     • Input 과 Output 이 명확하기 때문에 단위 테스트가 용이하다.

  4. 재사용성이 좋아진다.

     • 중복되는 코드의 양을 최대한 줄일 수 있다.

     
     

• 함수형 프로그래밍의 단점

  1. 가독성이 좋지 않을 수 있다.
     • 오히려 순수 함수의 원칙을 지키려해서 코드가 불필요하게 복잡해지는 경우가 생길 수 있다.
  2. 각 순수 함수를 조합하여 프로그래밍을 하는 것이 난이도가 쉽지 않을 수 있다.

프로그래머의 역량에 따라, 함수형 프로그래밍의 장점을 살리면서 단점을 보완한 자바만의 함수형 프로그래밍을 구현할 수 있다고 생각한다. 이 글을 작성하면서, 람다 안에선 왜 멤버 필드는 변경 가능하고 로컬 변수는 변경이 불가능한지에 대해 깊게 다루어보고 싶어졌다. 다음 글에선 그 부분에 대해 학습하고 정리해보려 한다.