자바 17의 기능

목차
1. 자바 17의 개요
2. 새로운 기능과 개선 사항 요약
3. Pattern Matching for switch (미리보기 기능)
   - Pattern Matching for switch의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
4. Sealed Classes의 정식 도입
   - Sealed Classes의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
5. Enhanced Pseudo-Random Number Generators (PRNGs)
   - 향상된 난수 생성기의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
6. Foreign Function & Memory API (Incubator)
   - FFM API의 개선 사항과 사용 방법
   - 코드 예제
7. Deprecation of the Applet API
   - Applet API의 사용 중단
8. Context-Specific Deserialization Filters
   - 컨텍스트별 역직렬화 필터의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
9. Strong Encapsulation by Default
   - 기본적으로 강력한 캡슐화 적용
10. 기타 주요 변경 사항
11. 예제와 분석
12. 결론 및 추가 학습 자료

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1. 자바 17의 개요

자바 17은 2021년 9월에 릴리스된 LTS(장기 지원) 버전으로, 자바 11 이후 3년 만에 출시된 또 다른 LTS 버전입니다. 자바 17은 이전 버전에서 미리보기 기능으로 제공되던 일부 기능들을 정식으로 도입하고, 개발자가 더욱 효율적이고 안전한 코드를 작성할 수 있도록 다양한 새로운 기능과 개선 사항을 제공합니다. 이번 릴리스에서는 특히 코드의 간결성, 보안성, 성능에 중점을 둔 변경 사항들이 포함되어 있습니다.

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2. 새로운 기능과 개선 사항 요약

자바 17에서 추가된 주요 기능과 개선 사항은 다음과 같습니다:

- Pattern Matching for switch (미리보기 기능): 'switch' 문에서 패턴 매칭을 사용할 수 있도록 개선된 기능.
- Sealed Classes의 정식 도입: 자바 16에서 미리보기 기능으로 제공되던 봉인된 클래스가 자바 17에서 정식 기능으로 도입됨.
- Enhanced Pseudo-Random Number Generators (PRNGs): 새로운 난수 생성기 인터페이스와 알고리즘 도입.
- Foreign Function & Memory API (Incubator): 외부 메모리와 함수의 안전한 사용을 위한 API의 추가 개선.
- Applet API의 사용 중단: Applet API의 사용이 공식적으로 중단됨.
- Context-Specific Deserialization Filters: 역직렬화 시 보안 강화를 위한 필터 기능.
- Strong Encapsulation by Default: 자바 모듈 시스템에서 기본적으로 강력한 캡슐화가 적용됨.

이 외에도 다양한 성능 개선과 버그 수정이 포함되어 있습니다.

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3. Pattern Matching for switch (미리보기 기능)

Pattern Matching for switch의 개념과 사용 방법

자바 17에서는 'switch' 문에서 패턴 매칭을 사용할 수 있는 기능이 미리보기(preview)로 도입되었습니다. 이를 통해 'switch' 문에서 각 케이스에 대해 타입을 확인하고, 타입에 따라 변수로 바인딩하여 사용할 수 있습니다. 이 기능은 코드의 가독성을 크게 개선하며, 더욱 직관적인 패턴 매칭을 가능하게 합니다.

코드 예제

Pattern Matching for switch 사용 예제:

public class PatternMatchingSwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = "Hello, Java 17!";
        
        String result = switch (obj) {
            case Integer i -> "Integer: " + i;
            case String s -> "String: " + s.toUpperCase();
            case null -> "null";
            default -> "Unknown type";
        };

        System.out.println(result); // String: HELLO, JAVA 17!
    }
}

설명:
- 'switch' 문에서 각 타입에 대해 패턴 매칭을 수행하고, 타입에 따라 해당 변수를 사용하여 처리합니다.
- 이로 인해 'switch' 문이 더욱 직관적이고 유연하게 사용될 수 있습니다.

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4. Sealed Classes의 정식 도입

Sealed Classes의 개념과 사용 방법

자바 16에서 미리보기 기능으로 제공되었던 Sealed Classes가 자바 17에서 정식으로 도입되었습니다. 봉인된 클래스는 클래스 계층 구조를 더욱 엄격하게 관리할 수 있게 하며, 상속을 받을 수 있는 클래스를 명확히 제한할 수 있습니다.

코드 예제

Sealed Classes 사용 예제:

public sealed class Vehicle permits Car, Truck {
}

public final class Car extends Vehicle {
}

public final class Truck extends Vehicle {
}

public class SealedClassesExample {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Car();
        System.out.println(vehicle instanceof Car); // true
    }
}

설명:
- 'Vehicle' 클래스는 'Car'와 'Truck' 클래스만 상속할 수 있도록 봉인되어 있습니다.
- 봉인된 클래스는 상속 계층 구조를 더욱 엄격하게 관리할 수 있어 코드의 안전성을 높입니다.

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5. Enhanced Pseudo-Random Number Generators (PRNGs)

향상된 난수 생성기의 개념과 사용 방법

자바 17에서는 Enhanced Pseudo-Random Number Generators (PRNGs)가 도입되어, 더욱 강력하고 유연한 난수 생성기를 사용할 수 있게 되었습니다. 이 기능은 새로운 난수 생성기 인터페이스와 함께, 다양한 PRNG 알고리즘을 제공합니다.

코드 예제

Enhanced PRNG 사용 예제:

import java.util.random.RandomGenerator;
import java.util.random.RandomGeneratorFactory;

public class EnhancedPRNGExample {
    public static void main(String[] args) {
        RandomGenerator generator = RandomGeneratorFactory.of("L32X64MixRandom").create();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(generator.nextInt(100)); // 0에서 99 사이의 난수 출력
        }
    }
}

설명:
- 'RandomGeneratorFactory'를 사용하여 새로운 PRNG 알고리즘을 생성할 수 있습니다.
- 이로 인해 다양한 난수 생성 시나리오에서 더욱 유연한 선택이 가능해졌습니다.

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6. Foreign Function & Memory API (Incubator)

FFM API의 개선 사항과 사용 방법

자바 17에서 Foreign Function & Memory API (FFM)는 인큐베이터 단계에서 추가적인 개선을 통해 외부 메모리와 함수의 안전한 사용을 더욱 쉽게 만들었습니다. 이 API는 네이티브 라이브러리와의 상호 작용을 위한 도구를 제공하며, 메모리 안전성을 강화하는 데 중점을 둡니다.

코드 예제

FFM API 사용 예제:

import jdk.incubator.foreign.MemorySegment;
import jdk.incubator.foreign.ResourceScope;

public class FFMExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (ResourceScope scope = ResourceScope.newConfinedScope()) {
            MemorySegment segment = MemorySegment.allocateNative(100, scope);
            System.out.println("Memory allocated with FFM API");
        }
        System.out.println("Memory deallocated automatically");
    }
}

설명:
- FFM API를 사용하여 네이티브 메모리를 할당하고 자동으로 해제할 수 있습니다.
- 이 API는 네이티브 코드와의 상호 작용을 보다 안전하고 효율적으로 만들 수 있습니다.

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7. Deprecation of the Applet API

Applet API의 사용 중단

자바 17에서는 Applet API가 공식적으로 사용 중단(deprecated)되었습니다. 이는 더 이상 Applet 기술이 지원되지 않으며, 기존의 Applet 코드는 최신 자바 버전에서 지원되지 않을 수 있음을 의미합니다. 자바는 웹 애플리케이션에서 HTML5, JavaScript와 같은 현대적인 기술로 대체되었습니다.

설명:
- Applet API는 자바 17에서 공식적으로 사용 중단되었으며, 더 이상 새로운 개발에 사용되지 않습니다.
- 기존 Applet 애플리케이션은 다른 기술로 마이그레이션하는 것이 권장됩니다.

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8. Context-Specific Deserialization Filters

컨텍스트별 역직렬화 필터의 개념과 사용 방법

자바 17에서는 Context-Specific Deserialization Filters가 도입되어, 역직렬화 시 보안을 강화할 수 있게 되었습니다. 이 필터는 역직렬화하는 객체의 타입을 검증하고, 비정상적인 객체의 역직렬화를 방지합니다.

코드 예제

Context-Specific Deserialization Filters 사용 예제:

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.Serializable;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.InvalidClassException;

public class DeserializationFilterExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos);
            out.writeObject(new ExampleObject());
            out.flush();

            byte[] data = bos.toByteArray();
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(data);
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bis);

            // 필터 적용
            ObjectInputStream.Filter filter = info -> {
                if (info.serialClass() == ExampleObject.class) {
                    return ObjectInputStream.Filter.Status.ALLOWED;
                }
                return ObjectInputStream.Filter.Status.REJECTED;
            };
            in.setObjectInputFilter(filter);

            ExampleObject obj = (ExampleObject) in.readObject();
            System.out.println("Deserialized object: " + obj);
        } catch (InvalidClassException e) {
            System.out.println("Deserialization rejected: " + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class ExampleObject implements Serializable {
    @Override
    public String toString() {
        return "ExampleObject instance";
    }
}

설명:
- 역직렬화 필터를 사용하여 특정 객체 타입만 역직렬화하도록 제한할 수 있습니다.
- 이로 인해 역직렬화 시 보안이 강화되며, 악의적인 객체의 역직렬화를 방지할 수 있습니다.

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9. Strong Encapsulation by Default

기본적으로 강력한 캡슐화 적용

자바 17에서는 모듈 시스템에서 Strong Encapsulation이 기본적으로 적용됩니다. 이는 모듈 외부에서 모듈 내부의 패키지에 접근하는 것을 기본적으로 금지하는 설정으로, 모듈 경계를 더욱 엄격하게 관리할 수 있습니다. 이 기능은 자바 애플리케이션의 보안과 안정성을 크게 향상시킵니다.

설명:
- 자바 17부터는 모듈 시스템에서 강력한 캡슐화가 기본 적용되어, 모듈 간의 의존성을 더욱 명확히 할 수 있습니다.
- 기존 코드가 강력한 캡슐화로 인해 작동하지 않을 경우, 명시적으로 접근을 허용해야 합니다.

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10. 기타 주요 변경 사항

자바 17에는 위에서 설명한 기능들 외에도 다양한 성능 개선과 변경 사항이 포함되어 있습니다:

- Remove the Experimental AOT and JIT Compiler: 실험적 AOT 및 JIT 컴파일러가 제거되었습니다.
- macOS/AArch64 Port: macOS에서 ARM64 기반 시스템을 지원합니다.
- Remove RMI Activation: RMI Activation이 제거되었습니다.

이 외에도 자바 17은 개발자들이 더욱 현대적이고 안전한 자바 애플리케이션을 개발할 수 있도록 다양한 기능 개선을 포함하고 있습니다.

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11. 예제와 분석

자바 17의 새로운 기능들을 종합적으로 적용한 예제를 살펴보겠습니다.

종합 예제:

public class ComprehensiveJava17Example {

    public static void main(String[] args) {
        // Pattern Matching for switch 사용
        Object obj = "Java 17";
        String result = switch (obj) {
            case Integer i -> "Integer: " + i;
            case String s -> "String: " + s.toLowerCase();
            case null -> "null";
            default -> "Unknown type";
        };
        System.out.println(result); // String: java 17

        // Sealed Classes 사용
        sealed class Animal permits Dog, Cat {}
        final class Dog extends Animal {}
        final class Cat extends Animal {}
        Animal animal = new Dog();
        System.out.println(animal instanceof Dog); // true

        // Enhanced PRNG 사용
        var generator = RandomGeneratorFactory.of("L32X64MixRandom").create();
        System.out.println("Random Number: " + generator.nextInt(100));

        // FFM API 사용
        try (var scope = ResourceScope.newConfinedScope()) {
            var segment = MemorySegment.allocateNative(100, scope);
            System.out.println("Memory allocated using FFM API");
        }

        // Context-Specific Deserialization Filters 사용
        // 필터를 사용하여 특정 타입의 객체만 역직렬화
    }
}

코드 분석:
- 이 예제는 자바 17의 주요 기능들을 활용하여 간단한 애플리케이션을 구현한 것입니다.
- Pattern Matching for switch, 봉인된 클래스, 향상된 PRNG, FFM API, 역직렬화 필터 등의 기능을 종합적으로 보여줍니다.

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12. 결론 및 추가 학습 자료

이번 글에서는 자바 17의 새로운 기능과 개선 사항을 자세히 살펴보았습니다. 자바 17은 개발자들이 현대적인 애플리케이션을 작성하는 데 필요한 다양한 도구와 기능을 제공하며, 코드의 안전성과 성능을 크게 향상시킵니다. 특히 Pattern Matching for switch, 봉인된 클래스, 향상된 PRNG 등의 기능은 자바 개발자들에게 매우 유용한 도구가 될 것입니다.

추가 학습 자료:
- 자바 공식 문서: [Oracle Java Documentation - Java 17](https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/)
- 온라인 자바 튜토리얼: [W3Schools Java 17](https://www.w3schools.io/java/java17-features/)
- 자바 프로그래밍 학습 사이트: [GeeksforGeeks - Java 17 Features](https://www.geeksforgeeks.org/jdk-17-new-features-in-java-17/)

자바 17은 최신 자바 애플리케이션 개발을 위한 강력한 기능들을 제공하며, 이를 잘 활용하면 더욱 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다. 이번 기회를 통해 자바 17의 기능을 잘 이해하고 실무에서 적극 활용해보세요.

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이제 자바 17의 새로운 기능에 대해 자세히 이해하게 되었습니다. 다음 글에서는 자바의 또 다른 고급 기능에 대해 다루도록 하겠습니다. 자바의 더 깊은 이해를 위해 계속해서 학습해나가세요!