[모던 자바 인 액션] 1주차

[so3500]

스터디 날짜

2023.06.30 9-10

내용

OT - 진행방식 논의

• 모임 전 : 해당주차 내용을 5분이내 영상으로 녹화 후 공유한다.
• 모임 중 : 개인 공부자료를 공유하면서 이야기 나눈다.
• 모임 후 : 이슈를 생성하여 자료 링크를 공유한다.

챕터1. 자바8, 9, 10, 11
챕터2. 동작 파라미터화 코드 전달하기

공유

최승위

• https://www.loom.com/share/29929f8ac47e4c05ac6ed6987ab65f0b?sid=306e2442-2eaf-4bbd-8062-5f86077f46f1
  marp.pdf

이성온

• https://www.loom.com/share/74ceb51b68e94a7ab07c628e66e72c2d?sid=656e7dae-54be-4fa5-844c-cef5b4905e6d

정민교

• https://www.loom.com/share/f45b418a38cb468ba4facc201ad75828?sid=9f5ae9dd-fe9b-4ad8-b1e0-f485237023cd

[jeongminkyo]

동작 파라미터화(Behavior Parameterization)

• 아직은 어떻게 실행할 것인지 결정하지 않은 코드 블럭을 의미한다.
• 즉, 코드 블럭의 실행은 나중으로 미뤄진다.
• 결과적으로 코드 블럭에 따라 메서드의 동작이 파라미터화된다.

public interface ApplePredicate {
      boolean test(Apple apple);
}

public class AppleHeavyWeightPredicate implements ApplePredicate {

  public boolean test(Apple apple) {
    return apple.getWeight() > 150;
  }

}

public class AppleGreenColorPredicate implements ApplePredicate {

  public boolean test(Apple apple) {
    return GREEN.equals(apple.getColor());
  }

}

public class AppleRedAndHeavyPredicate implements ApplePredicate {

  public boolean test(Apple apple){
    return RED.equals(apple.getColor()) && apple.getWeight() > 150;
  }

}

// 프레디케이트 객체로 사과 검사 조건을 캡슐화하기
public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, ApplePredicate p) {
  List<Apple> result = new ArrayList<>();
  for(Apple apple: inventory) {
    if(p.test(apple)) {
      result.add(apple);
    }
  }
  return result;
}

// 전달한 ApplePredicate 객체에 의해 fileterApples 메서드의 동작이 결정된다!
List<Apple> redAndHeavyApples = filterApples(inventory, new AppleRedAndHeavyPredicate());

filterApples 메서드가 ApplePredicate 객체를 인수로 받도록 되어 있다. 이렇게 하면 filterApples 메서드 내부에서 컬렉션을 반복하는 로직과 컬렉션의 각 요소에 적용할 동작을 분리할 수 있다는 점에서 큰 이득을 얻게된다.

익명함수

자바의 지역 클래스(local class)와 비슷한 개념이다. 익명 클래스는 말 그대로 이름이 없는 클래스다. 익명 클래스를 이용하면 클래스 선언과 인스턴스화를 동시에 할 수 있다. 즉, 즉석에서 필요한 구현을 만들어서 사용할 수 있다.

List<Apple> redAndHeavyApples = filterApples(inventory, new ApplePredicate() {
    public boolean test(Apple apple) {
        return RED.equals(apple.getColor());
    }
});

익명 클래스 단점

• 클래스의 생성과 인스턴스화를 동시에 하는 것이지만 생성을 위해 메서드 내부에 클래스를 정의해야 하므로 여전히 많은 공간을 차지한다.

• 많은 프로그래머가 익명 클래스의 사용에 익숙하지 않다.

람다 표현식

람다 표현식은 메서드로 전달할 수 있는 익명 함수를 단순화한 것이라고 할 수 있다.

람다의 특징

• 익명 : 메서드의 이름이 없기 때문에 구현해야 할 코드에 대한 걱정거리가 줄어든다.
• 함수 : 메서드처럼 파라미터 리스트, 바디, 반환 형식, 가능한 예외 리스트를 포함하지만 클래스에 종속되지 않으므로 함수라고 부른다.
• 전달 : 메서드 인수로 전달하거나 변수로 저장할 수 있다.
• 간결성 : 익명 클래스처럼 클래스 이름, 메서드 이름, 파라미터 타입, 반환 타입 등이 없기 때문에 코드가 간결하다.

람다의 구조

• 파라미터 리스트
  • 파라미터 타입 생략 가능
  • 파라미터가 하나일때 () 생략 가능
• 화살표
• 람다 바디
  • 실행 내용이 단일 실행(한 줄)일때 {} 생략 가능. {}이 생략되면 return 키워드와 **;(세미콜론)**도 같이 생략해야 한다.

List<Apple> redAndHeavyApples = filterApples(inventory, (Apple apple) -> RED.equals(apple.getColor()));

[s5646s]

---

marp: true
theme: gaia
class: invert
paginate: true

Modern Java in Action

Week 1
발표자: 최승위

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#이번 주 범위

• 1장: Java 8,9,10,11 : 무슨 일이 일어나고 있는가?
• 2장: 동작 파라미터화 코드 전달하기

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90년대에 Java 는 왜 인기가 많았는가?

• 적절한 High 레벨 언어
• JVM 기반의 높은 이식성
• 우수한 객체지향성

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그 이후 Java의 새로운 국면

• 시대가 변했다. 기하급수적으로 덩치가 커지는 데이터셋
• 그로 인한 병렬 처리의 필요성 UP

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JAVA: 나도 함수형 그거 할래!

• 스트림 처리
• 동작 파라미터화
• 가변 공유 상태가 없는 병렬성
• 메서드와 람다의 일급화
• NPE를 방지할 Optional의 등장

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Java8의 동작 파라미터화

• 동작 파라미터화는 함수형 프로그래밍의 기본 컨셉!
• 결정되지 않은 일급함수를 메서드의 파라미터로 '직접' 넣는 것
• Java8의 람다표현식을 통해 이 과정을 깔끔하게 구현 가능하다.

[so3500]

1주차 - JDK9~17 preview

jdk 버전 별 특징 정리

JDK 9 (2017/09)

Modular System

• java 9는 Java Platform Module System (JPMS) 이라고 알려진 새로운 추상화를 도입함
• 종속성(dependency) 개념이 있으며 public API 만 보여주고 세부 구현을 숨기거나 비공개 상태로 유지할 수 있음
• 모듈 시스템을 만든 이유: 관심사와 분리정보 은닉
• 자바 9 이전에는 클래스 가시성 제어만을 제공함 public, protected, default, private
• 하지만 패키지간에 명시된 가시성 제어가 없었음
• module은 사용하는 모듈, 내보내는 모듈을 명시하여 의존성 관리가 쉽지만, gradle 프로젝트 단위로 1개만 작성 가능

모듈을 선언한 파일

module-info.java 파일을 package root 에 생성

// src/org.astro/module-info.java
module org.astro {
	requires org.greetings; // org.greetings 에 대한 종속성을 가짐을 명시
}

모듈내의 구현 파일

// src/org.astro/org/astro/World.java
package org.astro;

import org.greetings;

public class World {
    public static String name() {
        return "world";
    }
}

Process API

기존에는 process 관련 동작을 수행하려면 직접 커맨드를 수행해야 했다.

Runtime.getRuntime().exec("command ...");

Java9 부터는 Process API 를 이용하여 손쉽게 pid를 가져오거나, process kill 을 할 수 있다.

ProcessHandle self = ProcessHandle.current();
long pid = self.pid();
self.children().forEach(ProcessHandle::destroy);

새 프로세스를 손쉽게 생성할 수 있다.

ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("command ...", "-version");
Process process = processBuilder.inheritIO().start();
ProcessHandle processHandle = process.toHandle();

Immutable Collections

java.util 이하 클래스에서 element 목록을 받아 컬렉션 생성하는 기본기능을 제공한다.

Set<String> strKeySet = Set.of("key1", "key2", "key3");
List<String> strKeySet = List.of("key1", "key2", "key3");

기존에는 guave library 등으로 선언했다. (서드파티 의존성 필요)

// com.google.common.collect.Lists
List<String> strKeys = Lists.newArrayList("key1", "key2", "key3");

Optional to stream

java.util.Optional.stream() optional 에 대한 stream 제공

List<String> filteredList = listOfOptionals.stream()
  .flatMap(Optional::stream)
  .collect(Collectors.toList());

JDK 10 (2018/03)

타입 추론 변수 var (local variable)

• for문, try-with-resource 시 유용하게 사용할 수 있다.
• chaining을 끊을때 var를 유용하게 사용할 수 있다.

var countMap = strings.stream()
                     .collect(groupingBy(s -> s, counting()));

var maxEntry = countMap.entrySet()
                       .stream()
                       .max(Map.Entry.comparingByValue());

제약조건

1. 지역변수에서 사용가능.(클래스에서 x)

2. 초기화가 필수, null초기화 불가

3. 배열에 사용불가

   var arr = {1,2,3};

4. Lambda식 사용 불가 (jdk 11 에서 개선)

5. (+) 의미를 알기 쉽게 변수명을 지어야 한다.

주의

1. double, float / int, long 구분 주의

2. diamond 사용시 object로 생성되므로 주의해야한다.

   // before java10
   PriorityQueue<Integer> itemQueue = new PriorityQueue<>();
   
   // after java10
   // DANGEROUS: infers as PriorityQueue<Object>
   var itemQueue = new PriorityQueue<>();

Optional.orElseThrow()*

기존에는 exceptionSupplier 를 넘겨줘야 했다.

이제 Exception을 지정해주지않아도 NoSuchElementException가 기본으로 throw된다.

 /**
 * If a value is present, returns the value, otherwise throws
 * {@code NoSuchElementException}.
 *
 * @return the non-{@code null} value described by this {@code Optional}
 * @throws NoSuchElementException if no value is present
 * @since 10
 */
public T orElseThrow() {
    if (value == null) {
        throw new NoSuchElementException("No value present");
    }
    return value;
}

public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
	if (value != null) {
		  return value;
	} else {
		  throw exceptionSupplier.get();
	}
}

JDK 11 (2018/09) LTS

New String Methods

string 에 유용한 새로운 method 가 생겼다.

• isBlank, lines, strip, stripLeading, stripTrailing, reapet
• 기존에는 다른 라이브러리를 많이 사용했음. org.apache.commons.lang3.StringUtils

Collection to Array

• collection을 array로 바로 전환할수있는 메서드가 생겼다 toArray

List<String> sampleList = Arrays.asList("Java", "Kotlin");
String[] sampleArray = sampleList.toArray(String[]::new);

assertThat(sampleArray).containsExactly("Java", "Kotlin");

Not Predicate Method

• predicate에서 not을 반환해주는 메서드가 생겼다.

 ...stream()
 .filter(Predicate.not(String::isBlank))
 ...

Local-Variable Syntax for Lambda

• 람다에서 자료형을 명시하지않고 var 를 사용할수있게 되었다.
• 보통 자료형을 생략하지만, 자료형을 기입하면 어노테이션과같은 수식어를 붙일 수 있다.

 // asis
 (String s1, String s2) -> s1 + s2
 (s1,s2) -> s1 + s2

 // tobe
 (@Nonnull var s1, @Nullable var s2) -> s1 + s2

java.net.http.HttpClient

• HttpClient는 HTTP/1.1 과 HTTP/2를 모두 지원하고, java11 에서 http통신의 기본객체이다.
• 비동기가 기본이고 CompletableFuture 구현체이다.
• Apache HttpClient, Jetty, Spring RestTemplate 과 같은 서드파티 의존성없이 기본 제공되어 사용가능하다.

HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
    .uri(new URI("https://mmm"))
    .headers("Content-Type","text/plain")
    .GET()
    .build();
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();

// sync
HttpResponse<String> response = client.send(request,BodyHandlers.ofString());

// async
ExecutorService exeService = Executors.newFixedThreadPool(2);
CompletableFuture<HttpResponse<String>> asyncResponse = client
    .executor(exeService)
    .sendAsync(request,BodyHandlers.ofString());

assertThat(response.uri()).isEqualTo("https://mmm")

No-Op Garbage Collector

• garbage Collect를 하지않는 GC 지원
• XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC
• 일반 어플리케이션에 사용하기보다, 성능테스트나 짧게 돌아가는 자바프로그램에 적합.

JDK 12 (2019/03)

String Class new Methods

indent: 들여쓰기

String text = "hello\nworld";
text.indent(4);

//    hello
//    world

transform: single argument 의 function 을 받아서 string 에 적용

String text = "hello world";
String transformed = text.transform(value ->
    new StringBuilder(value).reverse().toString()
);

// dlrow olleh

Teeing Collector

• 2개의 collector를 거쳐 마지막 merger function에서 결과가 취합되는방식

Collector<T, ?, R> teeing(Collector<? super T, ?, R1> downstream1,
  Collector<? super T, ?, R2> downstream2, BiFunction<? super R1, ? super R2, R> merger)

@Test
void givenSetOfNumbers_thenCalculateAverage() {
    double mean = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
      .collect(
        Collectors.teeing(
            Collectors.summingDouble(i -> i),       // 첫번째 collector, 15.0
            Collectors.counting(),                  // 두번째 collector, 5
            (sum, count) -> sum / count));          // 첫번째 collector의 결과 sum, 두번째 collector의 결과 count

    assertEquals(3.0, mean);
}

JDK 13 (2019/09)

ZGC : Uncommit Unused Memory

• JDK11에서 ZGC도입으로 스탑타임이 10ms를 넘지않게되었는데, ZGC는 미사용하는 힙메모리를 OS에 반환하지 않았다.
• JDK13부터는 uncommited memory를 OS에 디폴트로 반환한다. Xms 값까지만.
• 이걸 회피하려면 Xms = Xmx 로 설정하거나 XX:-ZUncommit 사용하면된다.
• 추가로 max heap size가 4TB -> 16TB로 증가했다.

JDK 14 (2020/03)

NPE message ⭐️

• NullPointException 의 메지가 어디서 발생한 npe인지 상세하게 나온다.
• 메서드 체이닝 시에 라인넘버만 가지고는 확인하기 어려웠던 부분인데, 이제 원인을 찾기 쉬워졌다.

# ASIS
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.baeldung.MyClass.main(MyClass.java:27)

// obj.get(obj2.get(....

# TOBE 
java.lang.NullPointerException: Cannot store to int array because "a" is null

Forein Memory Access API JEP 370

• mapDB나 memcached 같은 라이브러리에서 이미 제공중인 heap 메모리 이외 영역을 다루는 api를 java에서 제공한다.

JDK 15 (2020/09)

Records type

• 쉽게 immutable data object를 만들수있는 새로운 java 클래스 타입이다.
• 기본 포함
  • getter
  • toString (meaningful)
  • all-argument constructor
  • equals
  • hashCode
• 예전에는 lombok 에서 제공하는 각 어노테이션을 달거나 더 많은 기능을 제공하는 @DaTa 를 사용해야 했음

public record Person(String name, int age){
  // 생성자 validation 가능
  public Person {
    if (age < 0) { throw new Exception("illegal");}
  }
}

sealed class JEP 409

• 인터페이스에서 어떤 클래스가 상속할수있는지 명시할 수 있는 방식.

public abstract sealed class Person
    permits Employee, Manager {
}

public final class Employee extends Person {}
public non-sealed class Manager extends Person {}

• sealed 클래스를 상속하는 클래스는 추가 상속을 제한하기 위해 final, non-sealed, sealed 중 명시해야한다.
• if/else 문에서 instanceof를 체크하는 경우 일부 타입체크가 누락될 수 있는데, sealed 를 사용하면 컴파일러가 타입체크 누락을 warning으로 알려준다. → 그런데 if/else에서는 동작하지 않는듯함 (jdk 17 에서 테스트)
• 추후 pattern switch 사용시 default case 없이, 누락 없이 sealed 로 명시된 서브클래스 타입체크가 가능하다.
• pattern switch를 사용할 수 있을때 sealed 클래스의 역할이 유용해질듯. (17까지는 preview)

Shape rotate(Shape shape, double angle) {
    return switch (shape) {   // pattern matching switch
        case Circle c    -> c; 
        case Rectangle r -> shape.rotate(angle);
        case Square s    -> shape.rotate(angle);
        // no default needed!
    }
}

Text Blocks ⭐️

• 줄내림 등 가독성에 좋은 textblock이 정식 사용가능하다.
• java 13, 14 에선 preview 기능

String str =  """
            <html>
                <body>
                    <span>example text</span>
                </body>
            </html>""";

JDK 16 (2021/03)

default method를 proxy로 호출가능

Object proxy = Proxy.newProxyInstance(getSystemClassLoader(), new Class<?>[] { HelloWorld.class },
    (prox, method, args) -> {
        if (method.isDefault()) {
            return InvocationHandler.invokeDefault(prox, method, args);
        }
        // ...
    }
);
Method method = proxy.getClass().getMethod("hello");
assertThat(method.invoke(proxy)).isEqualTo("world");

day period

• 하루중 언제인지 나타내는 포맷이 생김

LocalTime date = LocalTime.parse("15:25:08.690791");
System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.ofPattern("h B")));
// 3 오후
// 3 in the afternoon

Stream.toList method

// ASIS
...stream().collect(Collectors.toList())
// TOBE
...stream().toList();

pattern matching for instanceof

// ASIS
if (obj instanceof String) {
    String t = (String) obj;
}

// TOBE
if (obj instanceof String t) {
 t.isEmtpy
}

JDK 17 (2021/09) LTS

psuedo-random number generator (PRNG)

• 랜덤을 생성하는 인터페이스가 추가되었다.
• 기존 java.util.Random 등은 deprecated
• stream 호환성이 좋아졌다.

public IntStream getPseudoInts(String algorithm, int streamSize) {
    // returns an IntStream with size @streamSize of random numbers generated using the @algorithm
    // where the lower bound is 0 and the upper is 100 (exclusive)
    return RandomGeneratorFactory.of(algorithm)
            .create()
            .ints(streamSize, 0,100);
}

Foreign Function & Memory API

Foreign Function : 힙메모리 밖에있는 다른 JDK 내의 function을 사용가능하다.

ex) C라이브러리 코드 사용가능

private static final SymbolLookup libLookup;

static {
    // loads a particular C library
    var path = JEP412.class.getResource("/print_name.so").getPath();
    System.load(path);
    libLookup = SymbolLookup.loaderLookup();
}

4. MacOS/AArch64 port

• m1같은 arm64 실리콘칩 에서 jdk가 돌아가도록 한다.
• 기존에는 rosseta 를 통해 돌아가서 성능저하 문제가 있었음. (zulu는 arm 용)