もじゃもじゃラボ/Javaマスターへの第一歩！プログラミングの基本を学びましょう！/関数型インターフェースとラムダ式
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関数型インターフェースとラムダ式

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このチャプターの目次
関数型インターフェースとは、抽象メソッドを1つしか持たないインターフェースのことです。ただし、defaultメソッドやstaticメソッドは持っていても構いません。
RunnableというJavaのクラスライブラリに元々あるインターフェースを見てみましょう。run（実行する）という抽象メソッドがあります。
抽象メソッドは1つだけなので、FunctionalInterfaceアノテーションを宣言の前（1行目）に指定しています。
アノテーションは注釈という意味です。抽象メソッドが1つだけなら関数型インターフェースになるのですが、FunctionalInterfaceアノテーションで明示的に宣言するのが良いでしょう。

関数型インターフェースの実装

Runnableインターフェースを、まずは普通に実装していきます。implementsキーワードを使います。
クラス名はとしてみました。メソッドをオーバーライドしています。
このメソッドはOverrideだよと明言しているのがOverrideアノテーションです。引数の数の指定やデータ型の記述ミスで、予期せぬオーバーライドやオーバーライド失敗を防ぐための注釈です。なくても良いのですが、書いておいた方が安全です。
処理の中では、Exampleを実行しましたメッセージをprintlnしています。
Exapmleクラスを実行する側のmainメソッドについて、見ていきたいと思います。
Exampleクラスをnewして、Runnableインターフェース型の変数eに代入しています。として実行しています。
Runnableインターフェースはマルチスレッドのプログラムを作るためのものなので、本来このようなやり方はしないのですが、伝わりやすくしようと、今回採用しています。
実際に実行すると、コマンドラインに「Exampleを実行しました。」メッセージが出力されるわけです。
でも、これをやりたいだけなのに、Runnableインターフェースも含めると3つのファイルを使っているのです。
  • Runableインターフェース
  • Runableインターフェースを実装するクラス
  • mainメソッドを持つクラス
この中の、Runnableインターフェースを実装しているExampleクラスって、本当に必要なのでしょうか？ということで、次のような記述ができるようになっているのです。

内部クラスにする

Exampleクラスを、mainメソッドを持つクラスの中に宣言します。クラスの中に記述されているクラスを内部クラスと呼びます。
こうすると、mainメソッドの中からExampleクラスを呼び出すことができます。mainメソッドの中は先ほどと同じです。

匿名クラスにする

一時的な使い捨てのクラスとしての用途です。
classの宣言も、クラス名もありません。Runnableインターフェースをnewしています。実際にはインターフェースをnewしているのではなく、匿名クラスをnewしているのがポイントです。
内部クラスの時よりも、書式が簡潔になりました。privateなスタティックclassを作る必要もありません。
これを匿名クラスと呼びます。

ラムダ式とは？

ラムダ式とは、「匿名クラスの表記を省略したもの」です。コードを簡潔に記述するための言語仕様で、ラムダ式を使うことでメソッドを簡単に定義し、その場で使用することができます。それでは、どのように省略していくのか、みていきましょう。

ラムダ式に変換する10の手順

  1. インターフェースの表記を省略
  1. 修飾子の表記を省略
  1. 抽象メソッドの戻り値の型を省略
  1. 抽象メソッドの名前を省略
  1. 抽象メソッドの引数の型を省略
  1. returnを省略
  1. 抽象メソッドのとを省略
  1. 匿名クラスのを省略
  1. 演算子を省略
  1. アロー演算子を記述
最後だけ記述です。
いっぱいありすぎて混乱するかもしれませんが、この10の手順に従えば、匿名クラスの宣言がラムダ式になります。
省略前のソースコードは以下のようになります。
  1. インターフェースの表記を省略する。
      2. new演算子のところのを削除しました。
  1. 修飾子の表記を省略する。
      2. runメソッドのを削除しました。
  1. 抽象メソッドの戻り値の型を省略する。
      2. を削除しました。
  1. 抽象メソッドの名前を省略する。
      2. を削除しました。
  1. 抽象メソッドの引数の型を省略します。
      2. このサンプルの場合、runメソッドには引数がないので、省略できるものがありません。引数がある場合は、型を削除してください。
  1. returnを省略します。
      2. 戻り値もないので省略できるものがありません。return文がある場合は、消去してください。
  1. 抽象メソッドの{ }と;を省略します。
      2. との命令文だけが1行残りました。
  1. 匿名クラスの{ }を省略します。
      2. セミコロンだけが残りました。
  1. new演算子を省略します。
    1. 最後にアロー演算子を記述します。
        2. の後ろに記述します。
    まとめるとこうなります。
    ラムダ式の部分は
    ココです。
    とっても簡潔な記述になりました。作成したクラスもこのクラスのみです。
    ラムダ式は、Stream APIと呼ばれる言語仕様でよく利用されます。