Java의 이중 콜론 연산자

📌개요

Java 8에서 도입된 이중 콜론 연산자 ::는 메서드 참조(Methods Reference)를 간결하게 표현하기 위한 연산자다.

코드의 간결성과 재사용성을 높이는 데 초점을 맞춘 문법으로, 람다 표현식(lambda expression)을 더 간단히 작성할 수 있게 해준다.

주로 함수형 인터페이스와 함께 사용되며, Java의 함수형 프로그래밍 스타일을 지원하는 핵심 기능 중 하나다.

📌내용

기본 사용법

이중 콜론 연산자는 다음과 같은 형태로 사용된다.

ClassName::methodName // 클래스명::메서드명
// 또는
object::methodName //객체::메서드명

메서드 참조의 유형

이중 콜론 연산자는 4가지 주요 유형으로 메서드를 참조할 수 있다. 각 유형은 호출 방식과 컨텍스트에 따라 다르다.

정적 메서드 참조

클래스의 정적 메서드(static method)를 참조한다. 객체 생성 없이 클래스 이름으로 직접 호출 가능한 메서드를 대상으로 한다.

• 형태: ClassName::staticMethod
• 람다 대체: (args) -> ClassName.staticMethod(args)

Integer::parseInt는 Integer 클래스의 정적 메서드 parseInt를 참조하며, 객체 없이 동작한다.

// 람다 표현식
Function<String, Integer> lambda = (s) -> Integer.parsInt(s);

// 메서드 참조
Function<String, Integer> ref = Integer::parseInt;

System.out.println(ref.apply("123"));

특정 객체의 인스턴스 메서드 참조

이미 생성된 특정 객체의 인스턴스 메서드를 참조한다. 메서드를 호출할 객체가 고정되어 있다.

• 형태: object::instanceMethod
• 람다 대체: (args) -> object.instanceMethod(args)

System.out 객체의 println 메서드를 참조해 리스트를 출력한다.

List<String> names = Arrays.asList("한놈", "두식", "석삼");

// 람다 표현식
names.forEach(s -> System.out.println(s));

// 메서드 참조
names.forEach(System.out::println);

// 출력:
// 한놈
// 두식
// 석삼

임의 객체의 인스턴스 메서드 참조

특정 객체의 인스턴스 메서드 참조랑 뭐가 다른 거야? 특정 객체의 인스턴스 메서드 참조는 고정된 객체의 메서드를 호출하는 반면, 임의 객체의 인스턴스 메서드 참조는 호출 시 제공되는 객체에 따라 메서드가 실행된다.

특정 타입의 객체에서 호출할 인스턴스 메서드를 참조한다. 메서드를 호출할 객체는 호출 시점에 외부에서 제공된다.

• 형태: ObjectType::instanceMethod
• 람다 대체: (obj, args) -> obj.instanceMethod(args)

String 클래스의 toUpperCase 메서드를 참조해 문자열 변환 String::toUpperCase는 String 타입의 어떤 객체든 받아서 toUpperCase를 호출한다. 호출 시 제공된 객체에 따라 동작한다.

List<String> words = Arrays.asList("java", "is", "fun");

// 람다 표현식
words.stream().map(s -> s.toUpperCase()).forEach(System.out::println);

// 메서드 참조
words.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);
// 출력:
// JAVA
// IS
// FUN

생성자 참조

객체 생성을 위한 생성자를 참조한다. 새로운 객체를 생성하는 작업을 간소화한다.

• 형태: ClassName::new
• 람다 대체: (args) -> new ClassName(args)

ArrayList의 기본 생성자를 참조해 리스트 생성 ArrayList::new는 ArrayList 클래스의 기본 생성자를 참조하며, 호출 시점에 새 객체를 생성한다.

// 람다 표현식
Supplier<List<String>> lambda = () -> new ArrayList<>();

// 메서드 참조
Supplier<List<String>> ref = ArrayList::new;

List<String> list = ref.get(); // new ArrayList<>()와 동일

🎯결론

이중 콜론 연산자 :: 의 장점

• 코드 가독성 향상: 불필요한 람다 표현식을 줄여 코드 가독성을 높인다.
• 불필요한 매개변수 제거: 단순히 메서드를 호출하는 경우 중복 코드를 없앤다.
• 의도가 명확성: 메서드 이름만으로 동작을 직관적으로 이해할 수 있다.

이 연산자는 주로 Stream API, Optional 함수형 인터페이스(Function, Supplier, Consumer)와 함께 사용되며, Java의 함수형 프로그래밍 스타일을 강화한다.

⚙️EndNote

:: 왜 이런 모양이야?

카더라 같긴 하지만 유력한? C++ 같은 언어에서 이미 정적 참조나 스코프를 나타낼 때 :: 형태로 사용한 것으로 보인다. 이것으 영향을 받은 것이 아닐까?

생성자 참조 더 알아보기

생성자를 참조하게 되면 지연 생성에 유리하다고 하는데, 일부러 지연을 시킨다는 게 이해가 잘 되지 않았다.

지연의 목적은 필요할 때 객체를 생성해서 메모리를 효율적으로 관리하기 위한 것. 결국 동작은 생성자 참조를 보관했다가 나중에 생성하는 것.

Java 8 이전과 이후를 비교해서 무슨 의미인지 더 알아본다.

Java 7까지 생성자 참조 불가능

• 생성자를 변수에 저장할 수 없었다.
• 객체 생성을 지연시키려면 익명 클래스나 리플렉션 같은 복잡한 방법을 써야 했다.

// Java 7 방식: 익명 클래스로 우회
Supplier<List<String>> supplier = new Supplier<>() {
	@Override
	public List<String> get() {
		return new ArrayList<>();
	}
}

Java 8 이후 생성자 참조 가능

// Java 8+ : 생성자 참조
Supplier<List<String>> supplier = ArrayList::new; // new ArrayList<>()와 동일

왜 이전에는 안 됐는데?

1. 생성자는 일급 객체가 아니었다.
   • Java 8 이전에는 생성자가 메서드처럼 독립적으로 전달될 수 없는 개념이었다.
   • 람다와 함수형 인터페이스가 도입되며 생성자도 함수처럼 다루는 것이 가능해졌다.
2. 컴파일러의 한계
   • :: 이중 콜론 연산자(Double Colon Operator)와 타입 추론 기능이 없어서 기술적으로 구현이 어려웠다.

비교 보기

비교 항목	Java 7 이전	Java 8 이후
생성자 전달	불가능 (new는 문법적 예약어)	ClassName::new로 참조 가능
지연 생성	익명 클래스로 복잡하게 구현	함수형 인터페이스로 간단히 구현
유연성	하드코딩된 생성	런타임에 생성 방식 변경 가능

예를 들어 조건에 따라 다른 생성자 사용이 가능하다.

Supplier<Shape> shapeSupplier = isCircle ? Circle::new : Square::new;
Shape shape = shapeSupplier.get(); // 조건에 맞는 객체 생성