April 5, 2020 5 min to read

자바 8 인 액션

1. java8을 사용하는 이유

• 2014년, 그 동안의 java의 발전 중 가장 큰 변화가 java 8에서 나옴.
• 멀티코어 cpu 대중화와 같은 HW적인 변화에 더불어 java 8에서는 병렬 실행을 새롭고 단순한 방식으로 접근 할 수 있는 방법을 제공하게 됐음.
• java 8이 제공하는 새로운 기술
  • 스트림 API
    • 기존 synchronized를 사용하지 않고도 스트림을 활용하여 멀티코어 CPU를 이용할 수 있음.
  • 메서드에 코드를 전달하는 기법
    • 람다
    • 동작 파라미터화
    • 함수형 프로그래밍
  • interface의 default method

스트림 처리

• 스트림이란 한 번에 한 개씩 만들어지는 연속적인 데이터 항목들의 모임.
• 데이터베이스 질의처럼 일련의 스트림으로 만들어 처리

동작 파라미터화로 메서드에 코드 전달

• 메서드를 다른 메서드의 인수로 넘겨주는 기능 → 동작 파라미터화
• 스트림 API는 동작을 파라미터화 하여 코드를 다른 메서드로 넘겨줄 수 있는 기능을 제공함.

병렬성과 공유 가변 데이터

• 병렬성을 얻기 위해선 스트림 메서드로 전달하는 코드의 동작 방식을 변경해야 함.
• 다른 코드와 동시에 실행되더라도 안전하게 실행 하려면 공유된 가변 데이터에 접근하지 않아야 함.
• 함수형 프로그래밍의 핵심
  • 공유되지 않은 가변 데이터
  • 메서드와 함수 코드를 다른 메서드로 전달 가능

자바 함수

• 기본 값, 객체, 배열 등을 일급값(일급 시민)으로 부름.
• 일급 시민과 달리 메서드, 클래스처럼 값을 전달할 수 없는 구조체를 이급시민으로 부름.
• 이급시민 중 메서드도 전달할 수 있다면 프로그래밍에 매우 유용할 것이라는 생각에 이급 시민을 일급 시민으로 바꿀 수 있는 기능이 자바8에 추가됨.
• 메서드를 값으로 취급할 수 있음으로써 개발자들이 더 쉽게 프로그램을 구현할 수 있는 환경이 제공됨.

메서드 레퍼런스

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

• 위와 같은 코드를 메서드 레퍼런스 기능을 통해 아래와 같이 더 간결한 코드 구현이 가능해짐.

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

• :: (메서드를 값으로 활용한다는 의미)를 통해 메서드를 값 처럼 사용할 수 있게 됨.

람다: 익명 함수

• 위와 같은 코드를 람다를 포함하여 함수도 값으로 취급 할 수 있음.

    public static boolean isGreenApple(Apple apple) {
    	return "green".equals(apple.getColor());
    }
      
    public static boolean isHeavyApple(Apple apple) {
    	return apple.getWeight() > 150;
    }
      
    public interface Predicate<T>() {
    	boolean test(T t);
    }
      
    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;
    }
      
    filterApples(inventory, Apple::isGreenApple);
    filterApples(inventory, Apple::isHeavyApple);
  

  메서드 전달에서 람다로

• 위 isGreenApple, isHeavyApple 처럼 한 두번만 사용할 메서드라면 매번 정의하는 것이 불편할 것이다. 이러한 경우 람다를 활용하여 해결 할 수 있다.

    filterApples(inventory, (Apple a) -> "green".equals(a.getColor()));
    filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() > 150);
      
    filterApples(inventory, (Apple a) -> "green".equals(a.getColor()) || a.getWeight() > 150);
  

• 하지만, 람다가 몇 줄 이상 길어진다면 익명 람다보다는 명확하게 정의된 메서드를 구현하는 것이 바람직함.
• 코드의 명확성이 우선시되어야 되기 때문.
• 스트림 API 중 하나인 filter() 메서드를 활용한다면 위 코드에서 filterApples() 메서드도 일일이 구현할 필요가 없어짐.

스트림

    Map<Currency, List<Transaction>> transactionsByCurrencies = new HashMap<>();
    
    for (Transaction transaction : transactions) {
    	if (transaction.getPrice() > 1000) {
    		Currency currency = transaction.getCurrency();
    		List<Transaction> transactionsForCurrency = transactionsByCurrencies.get(currency);
    		if (transactionsForCurrency == null) {
    			transactionsForCurrency = new ArrayList<>();
    			transactionsByCurrencies.put(currency, transactionsForCurrency);
    		}
    		transactionsForCurrency.add(transaction);
    	}
    }

• 위 코드를 스트림 API를 활용하면 아래와 같이 간편하게 줄일 수 있음.

    Map<Currency, List<Transaction>> transactionsByCurrencis 
    			= transactions.stream()
    			              .filter((Transaction t) -> t.getPrice() > 1000)
    				      .collect(groupingBy(Transaction::getCurrency());																												
  

• 기존 for-each 를 이용해서 반복적인 작업을 수행했으나(외부 반복) 스트림 API를 활용함으로써 루프를 신경쓰지 않게 되었음.
  • 스트림 API를 사용함으로써 라이브러리 내부에서 로직이 돎으로써 내부 반복이 일어나게 됨.
• 스트림은 스트림 내의 요소를 쉽게 병렬로 처리할 수 있는 환경을 제공함.
  • 컬렉션을 필터링 할 수 있는 가장 빠른 방법 → 컬렉션을 스트림으로 변형 후, 병렬로 처리한 다음, 리스트로 다시 복원
  • 순차 처리 → .stream()
  • 병렬 처리 → .parallelStream()

디폴트 메서드

• 라이브러리 설계자가 더 쉽게 변화할 수 있는 인터페이브를 만들 수 있도록 하는 것.
• default 키워드 사용.

함수형 프로그래밍의 핵심 아이디어

• 메서드와 람다를 일급값으로 사용
• 가변 공유 상태가 없는 병렬 실행을 이용한 함수 or 메서드 호출
• NullPointer 예외 회피
  • Optional 클래스 제공
  • 값을 갖거나 갖지 않을 수 있는 컨테이터 객체로, 변수에 값이 없을 때 처리를 명시 할 수 있음.