[CHAPTER 1] - 자바 8, 9, 10, 11 : 무슨 일이 일어나고 있는가?

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[CHAPTER 1] - 자바 8, 9, 10, 11 : 무슨 일이 일어나고 있는가?

역사의 흐름은 무엇인가?

• 자바 역사를 통틀어 가장 큰 변화가 자바 8에서 생김

흐름도

1. 자바 8 이전까지 코어 1개만 사용
2. 나머지 코어를 활용하려면 스레드를 사용하는 것이 좋았음
3. 하지만 스레드는 관리가 어렵고 많은 문제가 발생할 수 있음
4. 자바는 이런 병렬 실행 환경을 쉽고 에러가 적은 방향으로 진화시켜옴
5. 자바 8에서 병렬 실행을 새롭고 단순한 방식으로 접근함

자바 8의 새로운 기술

1. 스트림 API -> 2,3이 나올 수 있게 만든 기술

2. 메서드에 코드를 전달하는 기법(메서드 참조와 람다)

-> 새롭고 간결한 방식으로 동작 파라미터화를 구현할 수 있다.

3. 인터페이스와 디폴트 메서드

왜 아직도 자바는 변화하는가?

스트림 API

• 스트림 : 한 번에 한 개씩 만들어지는 연속적인 데이터 항목들의 모임.

  • 입력 스트림 : 데이터를 1개씩 읽음
  • 출력 스트림 : 데이터를 1개씩 기록

• 우리가 하려는 작업을 고수준으로 추상화해서 일련의 스트림으로 만들어서 처리,
  
  스레드를 사용하지 않으면서 병렬성도 얻을 수 있다.

• 컬렉션API는 어떻게 데이터를 저장하고 접근할지에 중점을 두는 반면
  
  스트림은 데이터에 어떤 계산을 할 것인지 묘사하는 것에 중점을 둔다.

• 기존에는 한 번에 한 항목을 처리했지만, 자바 8에서는 작업을 추상화해서
  
  일련의 스트림으로 만들어서 처리할 수 있다는 것이 스트림 API의 핵심!

동적 파라미터화로 메서드에 코드 전달

• 코드 일부를 API로 전달하는 기능
• 스트림이 연산 동작을 할 때, 특정 코드(메서드)를 파라미터로 보내서 의도하는 특정 동작을 할 수 있게 하는 기능

동적 파라미터화

동적 파라미터화

• 아직은 어떻게 실행할 것인지 결정하지 않은 코드 블럭을 의미한다.
• 즉, 코드 블럭의 실행은 나중으로 미뤄진다.
• 결과적으로 코드 블럭에 따라 메서드의 동작이 파라미터화된다.
  
  -> 코드 블럭의 변화로 인해 메서드가 실행되는 방향이 결정
  
  (인터페이스와 구현체와 같은 개념으로 이해하면 편하다.)

=> 함수형 프로그래밍에서 위력을 발휘한다!

병렬성과 공유 가변 데이터

• 병렬성을 얻는 대신, 공유 가변 데이터를 쓰지 말아야 한다.
  
  -> 공유된 변수나 데이터가 있으면 병렬성에 문제가 생김
• 스트림 API 사용하면 스레드 API보다 쉽게 병렬성을 활용 가능.

자바 함수

자바8에서는 메서드를 새로운 값의 Type으로 추가함.

(int, List등과 같이 함수 자체를 값으로 취급!)

이렇게 메서드를 값으로 취급하면서 함수를 파라미터로 전달할 수 있게 되었다.

1. 메서드 참조

//기존 코드
File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(new FileFilter(){
    public boolean accept(File file){
        return file.isHidden();
    }
});

//자바 8
File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(File::isHidden);

메서드를 값으로 사용하기 때문에, 위의 예제처럼 기존의 코드를

File 클래스에 isHidden 메서드를 :: 를 이용해서 참조해라는 코드로 고칠 수 있다.

2. 람다 : 익명함수

• 람다식 : 메서드를 하나의 식으로 표현한 것

• 람다 문법 형식 : 함수를 일급 값으로 넘겨주는 프로그램을 구현하는 것.

  일급 값(일급 시민)

  일급 시민의 조건

  1. 변수(variable)에 담을 수 있다
  2. 인자(parameter)로 전달할 수 있다
  3. 반환값(return value)으로 전달할 수 있다

  코드예제

  //기존 코드
  public statis List<Apple> filterGreenApples(List<Apple> inven){
  List<Apple> result = new ArrayList<>(); // 사과 재고리스트
  
      for (Apple apple : inven){
          if (GREEN.equals(apple.getColor()){ // 녹색 사과 필터링
              result.add(apple);
          })
      }
  
      return result;
  }

  • 모든 녹색 사과를 선택해서 리스트를 반환하는 프로그램을 구현하려 함.

    • 필터 : 특정 항목을 선택해서 반환하는 동작

  • 만약 여기서 녹색이 아니라 빨간색, 주황색, 자홍색 등 다양한 색과 무게 또한 필터링한다고 가정한다면?
    
    -> 일일히 함수로 작성하긴 무리

  public statis List<Apple> filterAppleColor(List<Apple> inven, Color color, int weight){
  List<Apple> result = new ArrayList<>(); // 사과 재고리스트
      for (Apple apple : inven){
          if (apple.getWeight() > (weight) || 
              apple.getColor().equals(color)){ // color, weight 인자에 따라 사과 필터링
              result.add(apple);
          }
      }
  
      return result;
  }
  
  public static void main(String[] args) {
  
      List<Apple> greenApples = filterAppleColor(inven, GREEN, 200);
      List<Apple> redApples = filterAppleColor(inven, RED, 150);
  }

  • 이런식으로 작성이 가능하지만 제약 조건이 증가할 수록 효율적이라 보긴 어려움. -> Predicate함수 사용
    • Predicate : 필터링하고싶은 조건에 대해 논리값인 true, false 를 반환 하는 함수

  //Predicate함수를 적용한 예제
   public interface Predicate<T>{
      boolean test(T t);
  }
  public static boolean isHeavyApple(Apple apple){
      return apple.getWeight() > 150;
  }
  
  static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, Predicate<Apple> p){
      List<Apple> result = new ArrayList<>();
      for(Apple apple : inventory){
          if(p.test(apple)){
              result.add(apple);
          }
      }
      return result;
  }

  • 하지만 필터링 조건이 늘어날때마다 클래스 역시 하나씩 추가 해야되는 문제가 생김
  • 이것을 해결하기 위해 익명 클래스를 사용한다.
    • 익명 클래스 : 이름이 없는 클래스
      
      • 정의와 동시에 클래스 객체를 생성
        
      • 단 한번만 생성하여 사용할경우 익명클래스로 하는것이 효율적

  //기존의 코드
  ...
  static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, Predicate<Apple> p){
      List<Apple> result = new ArrayList<>();
      for(Apple apple : inventory){
          if(p.test(apple)){
              result.add(apple);
          }
      }
      return result;
  }
  
  //익명 클래스로 변환
  List<Apple> heavyApples = filterApples(inventory, new Predicate<Apple>() {
      @Override
      public boolean test(Apple apple) {
          return apple.getWeight() > 150;
      }
  });
  
  //람다 함수
  List<Apple> heavyApples = filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() >150);

디폴트 메서드와 자바 모듈

• 자바9에서는 패키지 모음을 포함하는 모듈 이라는 개념이 추가됨.
• 자바8에서는 인터페이스를 쉽게 바꿀 수 있도록 디폴트 메서드를 지원.
• 디폴트 메서드는 미래에 프로그램이 쉽게 변화할 수 있는 환경을 제공하는 기능.
• 이미 공개된 인터페이스를 변경하기 위해서, 구현 클래스에서 구현하지 않아도 되는 메서드를 인터페이스에 추가할 수 있는 기능을 제공
  
  -> 구현 클래스에서 해당 메서드를 구현하지 않아도 정상 작동할 수 있게 지원.