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코틀린 vs 자바: 함수형 프로그래밍 차이점

코틀린은 객체지향 프로그래밍(OOP)과 함수형 프로그래밍(FP)을 모두 지원하는 하이브리드 언어다. 반면, 자바는 원래 객체지향 언어였지만, 자바 8 이후로 람다 표현식과 스트림 API를 도입하면서 함수형 스타일을 부분적으로 지원하게 되었다.

이 글에서는 함수형 프로그래밍의 핵심 개념인 고차 함수, 람다 표현식, 확장 함수, 불변성 등을 자바와 코틀린을 비교하며 설명하겠다.

1. 함수형 프로그래밍이란?

함수형 프로그래밍(FP, Functional Programming)은 순수 함수와 **불변성(immutability)**을 중심으로 하는 프로그래밍 패러다임이다. 핵심 원칙은 다음과 같다.

순수 함수 (Pure Function): 같은 입력에 대해 항상 같은 출력을 반환하며, 외부 상태를 변경하지 않는다.
불변성 (Immutability): 데이터를 변경하지 않고 새로운 값을 반환하는 방식으로 동작한다.
고차 함수 (Higher-Order Function): 함수를 인자로 받거나 반환하는 함수.
람다 표현식 (Lambda Expression): 간결한 익명 함수 표현.

2. 함수 선언 방식 차이

자바의 함수 선언 (객체지향 스타일)

public class Calculator {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

int result = Calculator.add(3, 5);

코틀린의 함수 선언 (함수형 스타일 지원)

fun add(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b
}

val result = add(3, 5)

차이점 요약:

코틀린에서는 클래스 없이 함수를 직접 정의 가능(파일 수준 함수).

fun 키워드를 사용하며 반환 타입을 :로 지정.

한 줄짜리 함수는 {} 없이 =로 간결하게 표현 가능.

fun add(a: Int, b: Int) = a + b

3. 람다 표현식 (Lambda Expression)

람다 표현식은 **익명 함수(Anonymous Function)**의 한 형태로, 간결한 함수형 코드를 작성하는 데 사용된다.

자바의 람다 표현식 (Java 8 이상)

// 두 수를 더하는 람다 함수
BiFunction<Integer, Integer, Integer> sum = (a, b) -> a + b;
System.out.println(sum.apply(5, 3));  // 출력: 8

자바에서는 BiFunction<T, U, R> 같은 함수형 인터페이스를 사용해야 람다를 활용할 수 있다.

코틀린의 람다 표현식

// 두 수를 더하는 람다 함수
val sum: (Int, Int) -> Int = { a, b -> a + b }
println(sum(5, 3))  // 출력: 8

코틀린은 별도의 함수형 인터페이스 없이 람다 표현식을 바로 변수에 할당 가능.

더 간결한 표현

코틀린에서는 타입 추론이 가능하므로, 타입을 생략할 수도 있다.

val sum = { a: Int, b: Int -> a + b }

차이점 요약:

자바는 람다를 사용하려면 BiFunction<> 같은 함수형 인터페이스가 필요.

코틀린은 별도의 인터페이스 없이 람다를 변수에 직접 할당 가능.

{ 파라미터 -> 함수 본문 } 형태로 사용.

4. 고차 함수 (Higher-Order Function)

고차 함수는 다른 함수를 인자로 받거나 반환하는 함수를 의미한다.

자바에서 고차 함수 구현 (익명 클래스 사용)

자바에서는 람다 도입 전에는 익명 클래스를 활용해야 했다.

public interface MathOperation {
    int operate(int a, int b);
}

// 고차 함수
public static int executeOperation(int x, int y, MathOperation operation) {
    return operation.operate(x, y);
}

// 사용 예시
int result = executeOperation(5, 3, new MathOperation() {
    @Override
    public int operate(int a, int b) {
        return a + b;
    }
});

자바 8 이후에는 람다 표현식 덕분에 훨씬 간결해졌다.

int result = executeOperation(5, 3, (a, b) -> a + b);

코틀린에서 고차 함수 구현

코틀린에서는 함수를 직접 타입으로 선언 가능.

fun executeOperation(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(a, b)
}

// 사용 예시
val result = executeOperation(5, 3) { x, y -> x + y }

차이점 요약:

자바에서는 인터페이스를 먼저 정의해야 하지만, 코틀린에서는 함수를 직접 타입으로 선언 가능.

코틀린의 람다는 더 간결한 문법 제공.

5. 확장 함수 (Extension Function)

자바에서는 기존 클래스를 확장하려면 상속(Inheritance)이나 유틸리티 클래스를 사용해야 한다.

자바의 유틸리티 메서드 방식

public class StringUtils {
    public static String greet(String name) {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}
System.out.println(StringUtils.greet("Java"));

코틀린의 확장 함수

코틀린에서는 기존 클래스에 새로운 메서드를 추가하는 것처럼 확장 가능.

fun String.greet(): String {
    return "Hello, $this!"
}

println("Kotlin".greet())  // 출력: Hello, Kotlin!

차이점 요약:

자바에서는 유틸리티 클래스의 정적 메서드를 사용해야 함.

코틀린에서는 클래스를 수정하지 않고도 확장 함수로 기능 추가 가능.

6. 불변성과 컬렉션 처리

자바의 불변 컬렉션

List<String> names = List.of("Alice", "Bob");  // 변경 불가능한 리스트 (Java 9+)

코틀린의 불변 컬렉션

val names = listOf("Alice", "Bob")  // 변경 불가능한 리스트

차이점 요약:

코틀린은 listOf(), setOf() 등을 통해 불변 컬렉션을 쉽게 생성 가능.

자바 8까지는 Collections.unmodifiableList()를 사용해야 했음.

정리: 자바 vs 코틀린 함수형 프로그래밍

기능	자바	코틀린
람다 표현식	`(a, b) -> a + b` (`BiFunction` 필요)	`{ a, b -> a + b }` (함수형 타입 지원)
고차 함수	함수형 인터페이스 필요	함수 타입 `(Int, Int) -> Int` 직접 사용 가능
확장 함수	유틸리티 메서드 필요	`fun String.greet() = "Hello, $this"`
불변 컬렉션	`List.of()` (Java 9+)	`listOf()`

코틀린은 자바보다 함수형 프로그래밍을 더 자연스럽고 간결하게 지원한다.

다음에는 어떤 개념을 비교해볼까?

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