변수 캡쳐링
@ 참고 자료)
- Kotlin In Action - 5장 람다로 프로그래밍 하기
1. 코틀린의 람다 변수(var) 캡쳐링¶
자바에서는 final 변수만 람다에 전달 할 수 있습니다. 람다에 전달되는 모든 변수는 final 혹은 effectively final 입니다. 하지만 코틀린 에서는 var 변수를 람다식에 전달하고 값을 변경 까지 할 수 있습니다.
fun main() {
var result = 0
val lambdaAdder = { input:Int -> result+=input }
lambdaAdder(10)
println(result)
}
자바와 다르게 아무 오류없이 기대한 값을 받아볼 수 있습니다. 바이트 코드를 디컴파일 해서 코틀린 컴파일러가 이를 어떻게 처리 하는지 확인해보겠습니다.
코틀린 바이트코드 디컴파일 결과 (약간 정리)
import kotlin.Unit;
import kotlin.jvm.functions.Function1;
import kotlin.jvm.internal.Ref;
public final class LambdaTesKt {
public static void main(String[] var0) {
final Ref.IntRef result = new Ref.IntRef(); // (1)
result.element = 0;
Function1 lambdaAdder = (Function1)(new Function1() {
public Object invoke(Object var1) {
this.invoke(((Number)var1).intValue());
return Unit.INSTANCE;
}
public final void invoke(int input) {
Ref.IntRef var10000 = result;
var10000.element += input;
}
});
lambdaAdder.invoke(10); // (2)
System.out.println(result.element);
}
}
- 변경 가능한 변수 포획 - result 를 Ref 클래스로 감싸서 람다에 넘긴다.
- 인자를 하나 받는 람다가 Function1 클래스로 컴파일 되었다. 코틀린 1.0에서 인라인 되지 않은 모든 람다 식은 익명 클래스로 컴파일 됩니다. 람다가 변수를 캡쳐링 하면 그 변수를 저장하는 필드가 생깁니다.
본적없는 두개의 임포트가 추가 되었습니다.
Function1 은 하나의 인자를 받는 인터페이스 입니다.
/** A function that takes 1 argument. */
public interface Function1<in P1, out R> : Function<R> {
/** Invokes the function with the specified argument. */
public operator fun invoke(p1: P1): R
}
Ref 는 람다식 내부에서 변경되는 외부 참조를 감싸는 래퍼클래스입니다.
신기하게 여기는 자바로 코딩되어 있는데 자세한 이유는 모르겠습니다.
public class Ref{
// ObjectRef, ByteRef, ShortRef, LongRef, ... 모든 타입의 Ref 존재
public static final class IntRef implements Serializable {
public int element; // (1)
@Override
public String toString() {
return String.valueOf(element);
}
}
}
- 래핑한 값을 저장하는 필드, 퍼블릭 이다.
2 
람다와 비동기 실행¶
fun main() {
var result = 0
AdderThread { input:Int -> result+=input }.start()
println("[${Thread.currentThread().name}] $result")
Thread.sleep(1000)
println("[${Thread.currentThread().name}] $result")
}
class AdderThread(private val lambdaAdder: (Int) -> Unit) : Thread(){
override fun run() {
println("[${name}] run!")
lambdaAdder.invoke(1)
}
}
main 쓰레드는 Thread-0 가 실행한 1 을 추가하는 결과가 적용되기 전 (사실은 실행도 하기 전) 에 첫번째 출력을 하러 갑니다. 따라서 위와 같은 순서로 출력됩니다.
람다 캡쳐링과 쓰레드 안전¶
import java.util.concurrent.CountDownLatch
import java.util.concurrent.Executors
class Counter{
var count = 0
}
fun main() {
var result = 0
val counter = Counter()
val numberOfThreads = 10000
val service = Executors.newFixedThreadPool(10000)
val latch = CountDownLatch(10000)
for (i in 0 until numberOfThreads) {
service.execute {
Thread.sleep(100)
result++
counter.count++
latch.countDown()
}
}
latch.await()
println(result)
println(counter.count)
}
코틀린애서 멀티쓰레드를 테스트 하는 적절한 방법을 몰라서 일단 익숙한 방식으로 테스트 해보았습니다.
코틀린이 지원하는 변수 캡쳐링을 통해 boilerplate 한 참조를 래핑하는 클래스를 제거할 수는 있지만 이는 쓰레드 안전Thread Safe 과는 별개입니다.
자바가 람다식에 final, effectively final 변수만을 이용가능 하도록 한 이유 역시 쓰레드 안전을 준수하기 위해서인데 단순히 변수를 래핑하는 방식만으로는 Race Condition 의 발생을 막을 수 없습니다.
Last update:
February 26, 2023
Created: January 7, 2023
Created: January 7, 2023