[리팩토링]Java 1.8 vs Java 17

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• Java 1.8

• Spring Boot 2.4.5

자바 1.8의 특징

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  람다표현식의 등장

  • 자바 8 에서 등장한 기능입니다.

  • 개요
    • 이름이 없는 함수
    • 쓰레드 , 컬렉션을 다룰 때 매우 유용함

  • 문법
    • 기본 문법은 ( 매개변수 ) -> { 실행 코드 } 로 구성되어 있습니다.
    • 예를들어
      • a + b 의 기능을 하는 함수의 경우

        (a, b) -> { return a + b; }

      • 람다 표현식 내부의 변수는 final 혹은 사실상의 final 이여야 합니다.

  • 함수형 인터페이스에서의 사용
    • 개요
      • 함수형 인터페이스
        • 단 하나의 추상 메서드를 가진 인터페이스를 의미합니다.

      @FunctionalInterface
      public interface MyFunctionalInterface {
          int add(int a, int b);
      }

      • 이러한 식으로 @FunctionalInterface 애노테이션을 통하여 함수형 인터페이스임을 명시적으로 선언이 가능합니다.

        MyFunctionalInterface lamb = (a , b) -> a + b;

        • 이런식으로 함수형 인터페이스의 경우 람다식으로 사용이 가능함.
        • 하지만, 단 하나 여야함.

  스트림 API ( Stream API )

  • 개요
    • 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 도구
    • 배열이나 컬렉션 등의 데이터를 빠르고 간편하게 처리가능
      • 라는데 사실 상황에 따라 많이 다르며, 일반적인 경우에는 스트림이 더 느린 경우가 있음
      • 일반적으로 가독성 향상이 된다는 점때문에 많이 사용한다.
      • 근래의 하드웨어 성능이 높아져 체감상의 차이는 거의 없다는점에 근거하여 속도는 크게 의미 없을 수 있다. (하지만 병렬처리의 경우에는 스트림이 우위임)

  • 작동 방식

    List<String> myList = Arrays.asList("a1", "a2", "b1", "c2", "c1");
    myList
        .stream()
        .filter(s -> s.startsWith("c"))
        .map(String::toUpperCase)
        .sorted()
        .forEach(System.out::println);

    • 리스트의 데이터를 필터링, 정렬, 출력 하는 일련의 작업을 메서드 체이닝 가능

  • 장점
    • 선언적인 코드
      • 어떻게 작동하는지 무엇을 하고싶은지 명시적으로 선언하여 코드에 대한 집중도가 상승
    • 병렬처리에 용이
      • 병렬처리를 쉽게 가능하여 병렬처리가 필요한 상황의 경우 성능 향상은 확실함.

  인터페이스 디폴트 메서드

  • 개요
    • 디폴트 메서드는 인터페이스에 새로운 메서드를 추가하는 경우
    • 기존에 그 인터페이스를 구현한 클래스를 깨뜨리지 않는 방법 제공

  • 동작 방식

    public interface MyInterface {
        default void myDefaultMethod() {
            System.out.println("Default implementation");
        }
    
        void myAbstractMethod();
    }

  • 장점
    • 유연성
      • 기존 코드를 변경하지 않아도, 인터페이스에 새로운 기능을 추가할 수 있음.
    • 하위 호환성
      • 새로운 기능을 추가해서 기존 작성 코드에 영향을 미치지 않음.

자바 8 자바 17 주요 변경점 개요

1. LTS
   • Java 17 은 Long Term Support(LTS) 를 제공하는 버전이다.
   • Java 8 은 Oracle Premier Support 를 잃었기 때문에, 점차적으로 지원이 줄어들 것이다.

2. 새로운 기능 개선 사항
   • Java17 에서는 패턴 매칭, 레코드 등의 기능이 추가되었으며
   • 코드를 더 깔끔하게 작성할 수 있는 차이점이 있음

3. 성능
   • Java17 에서는 가비지 컬렉션, JIT 컴파일러 등의 여러 내부 매커니즘이 개선되었음.

4. 라이브러리와 API
   • 새로운 라이브러리와 API 추가로 개발 과정의 효율화

5. Oracle 지원
   • Java8에 대한 지원은 나날이 약해질 것으로 예상..
   • 반면 Java17 의 경우 오랫동안 안정적인 지원을 받을 수 있음.

Java 8 17 모두 별도의 장 단점이 있음. 하지만, Oracle 지원감소와 새로운 기능의 부재 등을 고려하였을때 Java 17 로의 전환은 필수적으로 보입니다.

전자정부 프레임워크도 결국 4.1에 접어들면서 Java 8 에 대한 공식적인 지원을 그만두고, Java 11 을 필수로 받아들였습니다.

이에 대비하기 위하여 결국 Java 11 혹은 그 이상으로 마이그레이션이 필요하다가 생각.

변경점 본론

일단 ! Java 8 vs Java17 이기에, 언제 등장했는지는 명확하게 표기하기 귀찮아서 안했습니다(일부는 함).

혹시 어느 자바 버전에서 등장한건가 하신분들은 추가적으로 찾아보세요

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문법상의 변화

var 키워드의 등장

• 자바 10에서 등장했습니다.

1. 사용법
   • 간결한 코드 작성
     • var 키워드 사용시 변수의 타입을 명시적으로 적지 않아도 됨.
     • 코드의 간결성을 유지가능

   // Java 8 스타일
   Map<String, List<MyDtoType>> myMap = new HashMap<String, List<MyDtoType>>();
   
   // Java 10 이상에서의 "var" 키워드 사용
   var myMap = new HashMap<String, List<MyDtoType>>();

   • 가독성 고려
     • 다만 var 는 타입의 명시를 하지 않기에, 변수 이름이 해당 변수의 역할을 명확하게 표현해야합니다.

2. 제한사항
   • 람다 표현식에서 사용 불가능
     • var 키워드를 람다 표현식의 변수에 할당할 수 없음.

     // 컴파일 에러
     var fun = MyObject::mySpecialFunction;

   • 람다의 인수에서 사용가능
     • 람다 표현식의 인수에 var 가능.
     • 인수에 어노테이션을 추가할 수 있다는 특징

     boolean isThereAneedle = stringsList.stream()
       .anyMatch((@NonNull var s) -> s.equals("needle"));

Record 의 등장

• 정의
  • 데이터를 효율적으로 저장하고 관리할 수 있는 타입

• 주요 특징
  1. 자동 생성되는 멤버
     • 자동으로 몇 가지 기본 멤버가 생성됨.
       1. private final 필드
       2. getter 메서드
       3. 생성자
       4. equals 와 hashCode
       5. toString
  2. Lombok과 유사성
     1. Lombok 의 @Value 어노테이션과 유사
     2. Records 는 불변성을 가진 데이터를 표현하는데 사용됨.
     3. 필드를 선언시, 자동으로 코드가 생성됨.
  3. Enum 과 차이점
     1. Enum 과 달리 다른 클래스를 상속하거나 상속될 수 없음
     2. 인터페이스를 구현하거나 정적 필드와 메서드를 가질 수 있음
     3. new 키워드를 사용하여 인스턴스 생성이 가능

• 사용법

  record BankAccount (String bankName, String accountNumber) implements HasAccountNumber {}

  • 요 한줄로 레코드를 간단히 생성가능
  • 생성자에서 유효성 검사가능

    record BankAccount (String bankName, String accountNumber) implements HasAccountNumber {
      public BankAccount {
        if (accountNumber == null || accountNumber.length() != 26) {
          throw new ValidationException("Account number invalid");
        }
      }
    }

    • 필드에 대한 명시적인 할당이 필요 없음.

Switch 문의 확장

1. 개요
   • 기존 Java8 의 switch 문에서 조금 더 확장된 기능을 제공합니다.

2. 기존적인 확장된 switch 표현식
   1. 그룹화와 값의 반환
      • 기존의 switch 문에서는 case 를 그룹화하거나 결과값을 반환할 때 상당이 복잡함
      • 하지만 확장된 switch 표현식에서는 이런 것이 간단해짐

      DayOfWeek dayOfWeek = LocalDate.now().getDayOfWeek();
      boolean freeDay = switch (dayOfWeek) {
          case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> false;
          case SATURDAY, SUNDAY -> true;
      };

      • 월 ~ 금 까지는 false 반환
      • 토 ~ 일 까지는 true 반환
      • break 키워드가 없어도 됨.
      • switch 표현식 자체가 값을 반환하기에, 변수에 저장이 가능 😍

3. yield 키워드와 복잡한 로직의 처리

   DayOfWeek dayOfWeek = LocalDate.now().getDayOfWeek();
   boolean freeDay = switch (dayOfWeek) {
       case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> {
         System.out.println("Work work work");
         yield false;
       }
       case SATURDAY, SUNDAY -> {
         System.out.println("Yey, a free day!");
         yield true;
       }
   };

   1. yield 키워드 사용법
      1. case 블록 안에서 코드를 실행 한 후, 결과 값을 switch 표현식의 결과로 설정가능
   2. 복잡한 로직의 처리
      • 사실 기존 switch 사용방식을 람다식 처럼 사용하기 위한 하나의 포장방식 처럼 보인다.
      • return 키워드를 사용할 수 없으니 별도의 yield 키워드를 사용함으로서 멀티라인 로직을 수행할 수 있도록 도와주는 게 아닌가 생각된다.
      • 어려운게 아니라 그냥 return 의 역할과 비슷하다.
      • 단순히 case 내부에서 로직에 대한 반환값을 처리할 수 있게 된 것이다.

instanceof 패턴 매칭의 확장

• Java 8 에서는 instanceof 사용시 타입 캐스팅을 수행 후, 추가 로직을 적용해야했다.

• 하지만 17에서는 패턴 매칭을 활용한 새로운(?) 문법이 도입

1. instanceof 패턴 매칭의 특징
   1. 기존의 문제점

      if (obj instanceof MyObject) {
        MyObject myObject = (MyObject) obj;
        // ... 추가 로직
      }

      • 별도로 타입을 체크한 후 명시적으로 캐스팅하여 변수를 별도로 로직안에서 선언을 해줘야했습니다.
   2. 새로ㅇㅇ

      if (obj instanceof MyObject myObject) {
        // ... 추가 로직
      }

      • 타입을 확인하는 동시에 지역변수를 선언할 수 있게 되었습니다.
   3. 조건문에서의 활용

      if (obj instanceof MyObject myObject && myObject.isValid()) {
        // ... 추가 로직
      }

      • 선언된 변수는 if 문 안에서 사용될 수 있습니다. ㄷㄷ..

   하지만.. instanceof 문법 자체는 자주 사용되는 문법이 아니기에.. 사실상 사용할 일이 잘 없을 것으로 예상됩니다.

Sealed Class

1. 정의
   • 클래스 계층을 엄격히 제한하여 어떤 클래스가 상속을 허용할지 명시적으로 지정가능
   • switch || instanceof 에서 경고 메시지 관리도 가능

2. 특징과 장단점
   1. 명확한 클래스 계층
      • 특정 클래스가 어떤 자식 클래스들만 허용하는지 명시적으로 표현가능
      • 프로그램의 안정성의 증대 가능

      public abstract sealed class Animal permits Dog, Cat {
      }
      public final class Dog extends Animal {
      }
      public final class Cat extends Animal {
      }

   2. 경고 메시지 제거
      1. 컴파일러의 경고 메시지
         • 컴파일러는 코드의 가능한 문제점을 미리 알려주기 위해 경고를 출력함
         • swich 혹은 instanceof 연산자 사용시 모든 경우를 다루지 않았다고 컴파일러가 경고 메시지를 줄 수 있음.
      2. sealed classed 의 역할
         • 특정 클래스가 어떤 서브 클래스만을 허용할지 명시함으로서

         if (animal instanceof Dog d) {
             return d.woof();
         } 
         else if (animal instanceof Cat c) {
             return c.meow();
         }

         • 에서 별도로 Gecko 를 명시적으로 허용했는데, 이를 고려하지 않았다! 라고 경고(에러아님) 를 출력해줄 수 있는 것이다.
   3. 하지만…
      • 괜한 코드의 복잡성만 높일 수 있으며
      • 순환 참조 같은 안티 패턴을 생성할 가능성이 있다고

      합니다.

      • 슈퍼 클래스에서 서브 클래스에 대해 명시적으로 알고 있으며, 그 반대도 알고 있는 경우,

      • 순환참조가 될 수 있다고 함.

TextBlocks 기능

1. 정의
   • Java 13 부터 등장하였음
   • 긴 문자열을 훨씬 편리하게 다룰 수 있음.
   • 기존의 긴 문자열은 별도 이스케이핑문자 (\) 를 사용해야했지만, TextBlock 으로 불편이 줄었음

2. 사용법

   String myWallOfText = """
   안녕하세요
   ㅋㅋ
   """;

   세 개의 따옴표 (”””) 를 사용하여 문자열을 선언가능

   String myWallOfText = """
   안녕하세요 \
   ㅋㅋ
   """;

   • \ 문자를 사용하면 문자열에 대해 별도 띄어쓰기를 적용하지 않는다.

   안녕하세요 ㅋㅋ

   • 로 출력된다.
   • 백슬래시를 사용하고 싶다면?

   String myWallOfText = """
   안녕하세요 \\
   ㅋㅋ
   """;

   • 별도 백슬래시 안에 이스케이핑처리를 해주긴해야함.

3. 장점
   • JSON 혹은 XML 템플릿을 더 깔끔하게 유지할 수 있음.
   • 원래 자바에서는 xml 이나 json 을 String 변수에 담는 경우 상당히 지저분했음.

Better NPE (JVM 변경점)

1. 정의
   • 기존의 Java에서는 NPE 가 발생하는 경우
   • company.getOwner().getAddress().getCity() 같은 메서드 체인에서 어느 한 부분이 null 인 경우
   • 어느 부분에서 null 이 발생했는지 정확하게 알 수 없었음.
   • 하지만 이제는 더 자세한 메시지를 통해 어떤 부분에서 문제가 발생했는지 확인이 가능하다.

2. 기존의 문제점
   • NPE 발생시 어느 부분에서 발생했는지 디버깅으로 밖에 알 수 없었음

3. 개선점
   • JVM 런타임에 바이트 코드 분석을 통해 더 자세한 메시지 제공
   • "cannot invoke Person.getAddress()"
     • 같은 메시지로 어떤 메서드 호출에서 문제가 발생한 건지 알 수 있게 됨.
   • JAVA 언어적 변경점 X → JVM 의 변경점

사실 자바 17 이라서 특이한것이 아니라 이전 버전에서 점진적으로 추가된 내용이 대부분입니다

자바 17에서는 SEALED CLASS , RECORD , INSTANCEOF 의 확장만 추가되었으며,

추가적으로는 JVM 관련 기능의 개선이 주요점입니다!

JVM 관련 기능의 개선

1. GC
   • 더 효율적인 GC 알고리즘의 도입
     • 메모리 관리 효율성 증대
     • 응답 시간 개선

2. AOT 컴파일러의 추가
   • Ahead-Of-Time 컴파일
     • 프로그램이 실행되기 전에 모든 코드를 네이티브 코드를 변환하는 방식
     • JIT 컴파일의 경우 프로그램이 실행되는 동안 필요한 코드만 네이티브로 변환하였음
     • 하지만 AOT 컴파일러가 추가됨으로서,
       • 애플리케이션의 빠른 시간 시간
       • JIT 컴파일러가 코드를 컴파일하는 데 드는 CPU 자원을 줄일 수 있게 됩니다.
       • 이는 MSA 의 경우 큰 장점으로 느껴질 수 밖에 없습니다.

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