【サーバーサイドKotlin】関数型インターフェース、SAM変換について

2018.05.22

はじめに

今回はKotlinでの関数型インターフェースの扱い、SAM変換という機能についてご紹介します。

Javaを呼び出すことができるKotlinならではの問題で、最初は理解するのになかなか時間がかかりました。

問題点

関数型インターフェース

Javaでは関数型インタフェースを引数として渡す時、ラムダを渡すことができます。

@FunctionalInterface
public interface FunctionSample {
    public Integer calc(Integer num1, Integer num2);
}

public class CallFunctionSample {
    public Integer callFunction(FunctionSample function) {
        return function.calc(1, 2);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CallFunctionSample callFunctionSample = new CallFunctionSample();
        Integer result = callFunctionSample.callFunction((Integer num1, Integer num2) -> {
            return num1 + num2;
        });
        System.out.println(result);
    }
}

SAMインターフェース、SAM変換

Javaで書かれたメソッドをKotlinから呼び出す際も、同じようにラムダ式を引数で渡すことができます。

fun main(args: Array<String>) {
    val callFunctionSample = CallFunctionSample()
    println(callFunctionSample.callFunction{ num1: Int, num2: Int -> num1 + num2 })
}

これはSAM変換という機能が働くためです。

関数型インターフェースのように抽象メソッドを一つだけ持つインターフェースのことをSAMインターフェースと言います(Single Abstract Methodの略)。

KotlinはSAMインターフェースを引数として取る関数にラムダ式を渡すと、自動的にSAMインターフェースに変換してくれます。

この機能を、SAM変換と呼びます。

Kotlinで実装した場合の問題

しかし、Kotlinで作られた単一の関数のインターフェースを呼ぶ際は言語仕様上SAM変換が効かないため、下記のように匿名オブジェクトを書いて渡す必要があります。

class CallFunctionSample {
    fun callFunction(function: FunctionSample): Int {
        return function.calc(1, 2)
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val callFunctionSample = CallFunctionSample()
    println(callFunctionSample.callFunction(object : FunctionSample {
        override fun calc(num1: Int, num2: Int): Int {
            return num1 + num2
        }
    }))
}

見た目の煩わしさもありますが、ラムダで渡した場合は基本的に対応する匿名クラスのインスタンスが呼び出し間で再利用されるというメリットがあります。

匿名オブジェクトを渡した場合は呼び出し毎に新しいインスタンスが生成されてしまいます。

対応策

この問題に関しては、次のような対応方法があります。

Kotlinではこちらの書き方の方が推奨されています。

高階関数を使う

高階関数とは、関数を引数や戻り値に取る関数のことです。

class CallFunctionSample {
    fun callFunction(function: (Int, Int) -> Int): Int {
        return function(1, 2)
    }
}

このように引数に関数を書くことによって、呼び出す際もラムダを渡すことが可能になります。

fun main(args: Array<String>) {
    val callFunctionSample = CallFunctionSample()
    println(callFunctionSample.callFunction{ num1: Int, num2: Int -> num1 + num2 })
}