자바

자바 18의 기능

thebasics 2024. 9. 14. 17:00

목차
1. 자바 18의 개요
2. 새로운 기능과 개선 사항 요약
3. Simple Web Server
   - Simple Web Server의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
4. UTF-8 as Default Charset
   - UTF-8 기본 문자 집합의 적용
   - 코드 예제
5. Pattern Matching for switch (미리보기 기능)
   - Pattern Matching for switch의 개선 사항
   - 코드 예제
6. Vector API (3번째 Incubator)
   - Vector API의 개선 사항과 사용 방법
   - 코드 예제
7. Foreign Function & Memory API (2번째 Incubator)
   - FFM API의 추가 개선 사항
   - 코드 예제
8. Code Snippets in Java API Documentation
   - 자바 API 문서에 코드 스니펫 추가
   - 코드 예제
9. Internet-Address Resolution SPI
   - 인터넷 주소 해석 SPI의 개념과 사용 방법
   - 코드 예제
10. 기타 주요 변경 사항
11. 예제와 분석
12. 결론 및 추가 학습 자료


1. 자바 18의 개요

자바 18은 2022년 3월에 릴리스된 최신 기능 릴리스로, 이전 버전들과 마찬가지로 개발자가 더욱 효율적으로 코드를 작성하고, 현대적인 요구에 부응하는 애플리케이션을 개발할 수 있도록 다양한 새로운 기능과 개선 사항을 제공합니다. 자바 18은 특히 웹 서버, 문자 인코딩, 네트워크 API 등의 분야에서 주목할 만한 업데이트를 포함하고 있으며, 이로 인해 자바 개발자들이 더 쉽게 현대적인 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.


2. 새로운 기능과 개선 사항 요약

자바 18에서 추가된 주요 기능과 개선 사항은 다음과 같습니다:

- Simple Web Server: 간단한 웹 서버를 자바만으로 실행할 수 있는 기능.
- UTF-8 as Default Charset: 자바 애플리케이션의 기본 문자 집합을 UTF-8로 설정.
- Pattern Matching for switch (미리보기 기능): 'switch' 문에서 패턴 매칭을 사용할 수 있도록 개선된 기능.
- Vector API (3번째 Incubator): 벡터 연산을 지원하는 API의 추가 개선.
- Foreign Function & Memory API (2번째 Incubator): 외부 메모리와 함수의 안전한 사용을 위한 API의 추가 개선.
- Code Snippets in Java API Documentation: 자바 API 문서에 코드 스니펫을 추가하여, 문서의 이해도를 높임.
- Internet-Address Resolution SPI: 인터넷 주소 해석을 위한 서비스 제공 인터페이스(SPI).

이 외에도 다양한 성능 개선과 버그 수정이 포함되어 있습니다.


3. Simple Web Server

Simple Web Server의 개념과 사용 방법

자바 18에서는 Simple Web Server가 추가되어, 개발자가 간단한 정적 웹 서버를 매우 쉽게 실행할 수 있게 되었습니다. 이 웹 서버는 디버깅, 테스트, 로컬 개발 용도로 매우 유용하며, 별도의 외부 라이브러리나 복잡한 설정 없이 자바만으로 실행할 수 있습니다.

코드 예제

Simple Web Server 사용 예제:

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;
import java.net.InetSocketAddress;

public class SimpleWebServerExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8080), 0);
        server.createContext("/", exchange -> {
            String response = "Hello, World!";
            exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes().length);
            exchange.getResponseBody().write(response.getBytes());
            exchange.close();
        });
        server.start();
        System.out.println("Server started on port 8080");
    }
}

설명:
- 'HttpServer' 클래스를 사용하여 간단한 웹 서버를 설정하고, HTTP 요청을 처리할 수 있습니다.
- 이 예제에서는 "Hello, World!" 메시지를 반환하는 간단한 웹 서버를 구현했습니다.


4. UTF-8 as Default Charset

UTF-8 기본 문자 집합의 적용

자바 18에서는 UTF-8이 자바 애플리케이션의 기본 문자 집합으로 설정되었습니다. 이전에는 플랫폼에 따라 기본 문자 집합이 달랐지만, 이제 모든 자바 애플리케이션에서 일관되게 UTF-8을 사용할 수 있습니다. 이는 국제화된 애플리케이션에서 특히 유용하며, 문자 인코딩 관련 문제를 줄이는 데 도움을 줍니다.

코드 예제

UTF-8 기본 문자 집합 적용 예제:

import java.nio.charset.Charset;

public class DefaultCharsetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Charset defaultCharset = Charset.defaultCharset();
        System.out.println("Default Charset: " + defaultCharset); // UTF-8
    }
}

설명:
- 'Charset.defaultCharset()' 메서드를 사용하여 현재 JVM의 기본 문자 집합을 확인할 수 있습니다.
- 자바 18부터는 기본적으로 UTF-8이 설정됩니다.


5. Pattern Matching for switch (미리보기 기능)

Pattern Matching for switch의 개선 사항

자바 17에서 미리보기 기능으로 제공되었던 Pattern Matching for switch가 자바 18에서도 개선되었습니다. 이제 'switch' 문에서 더욱 간편하게 패턴 매칭을 사용할 수 있으며, 각 'case' 블록에서 변수의 타입을 확인하고 변환하는 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

코드 예제

Pattern Matching for switch 사용 예제:

public class PatternMatchingSwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = 42;
        
        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); // Integer: 42
    }
}

설명:
- 'switch' 문에서 패턴 매칭을 사용하여 객체의 타입에 따라 다른 처리를 수행할 수 있습니다.
- 이 기능은 자바 18에서도 미리보기 상태로 제공되며, 계속해서 개선되고 있습니다.


6. Vector API (3번째 Incubator)

Vector API의 개선 사항과 사용 방법

Vector API는 자바에서 SIMD(Vectorized) 연산을 지원하는 API로, 자바 18에서는 세 번째 인큐베이터 릴리스로 더욱 개선되었습니다. 벡터 연산은 고성능 데이터 처리가 필요한 상황에서 매우 유용하며, 자바 18에서는 이를 더욱 쉽게 사용할 수 있도록 API가 개선되었습니다.

코드 예제

Vector API 사용 예제:

import jdk.incubator.vector.FloatVector;
import jdk.incubator.vector.VectorSpecies;

public class VectorAPIExample {
    private static final VectorSpecies<Float> SPECIES = FloatVector.SPECIES_256;

    public static void main(String[] args) {
        float[] a = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f};
        float[] b = {5.0f, 6.0f, 7.0f, 8.0f};
        float[] c = new float[4];

        FloatVector va = FloatVector.fromArray(SPECIES, a, 0);
        FloatVector vb = FloatVector.fromArray(SPECIES, b, 0);
        FloatVector vc = va.add(vb);
        vc.intoArray(c, 0);

        for (float value : c) {
            System.out.println(value); // 6.0, 8.0, 10.0, 12.0
        }
    }
}

설명:
- Vector API를 사용하여 고성능 벡터 연산을 수행할 수 있습니다.
- 자바 18에서는 이 API가 더욱 개선되어, 대규모 데이터 처리에 유용하게 사용할 수 있습니다.


7. Foreign Function & Memory API (2번째 Incubator)

FFM API의 추가 개선 사항

자바 18에서는 Foreign Function & Memory API (FFM)가 두 번째 인큐베이터 릴리스로 추가 개선되었습니다. 이 API는 네이티브 메모리와 함수에 안전하게 접근할 수 있도록 도와주며, C와 같은 외부 라이브러리와의 상호 운용성을 크게 향상시킵니다.

코드 예제

FFM API 사용 예제:

import jdk.incubator.foreign.MemorySegment;
import jdk.incubator.foreign.ResourceScope;
import jdk.incubator.foreign.CLinker;
import java.lang.invoke.MethodHandle;

public class FFMExample {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        try (ResourceScope scope = ResourceScope.newConfinedScope()) {
            CLinker linker = CLinker.systemCLinker();
            MethodHandle strlen = linker.downcallHandle(
                    linker.lookup("strlen").get(),
                    MethodType.methodType(long.class, MemorySegment.class)
            );
            
            MemorySegment cString = CLinker.toCString("Hello, FFM API!", scope);
            long length = (long) strlen.invoke(cString);
            
            System.out.println("String length: " + length); // 15
        }
    }
}

설명:
- FFM API를 사용하여 네이티브 C 함수와 상호 운용성을 구현할 수 있습니다.
- 자바 18에서는 FFM API가 더욱 개선되어, 네이티브 메모리와 함수 호출이 더욱 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있습니다.


8. Code Snippets in Java API Documentation

자바 API 문서에 코드 스니펫 추가

자바 18에서는 Code Snippets in Java API Documentation 기능이 도입되어, 자바 API 문서에 실제 코드 예제를 포함할 수 있게 되었습니다. 이는 문서의 이해도를 높이며, 개발자가 API를 사용하는 방법을 쉽게 파악할 수 있도록 도와줍니다.

설명:
- 자바 API 문서에 코드 스니펫을 포함함으로써, 개발자가 API 사용 방법을 쉽게 이해할 수 있습니다.
- 자바 18부터는 Javadoc에 코드 예제를 포함할 수 있는 기능이 추가되었습니다.


9. Internet-Address Resolution SPI

인터넷 주소 해석 SPI의 개념과 사용 방법

자바 18에서는 Internet-Address Resolution SPI가 도입되어, 인터넷 주소를 해석하는 방법을 커스터마이징할 수 있습니다. 이 SPI를 통해 개발자는 특정 요구 사항에 맞게 DNS 해석 방식을 구현할 수 있습니다.

코드 예제

Internet-Address Resolution SPI 사용 예제:

import java.net.spi.InetAddressResolver;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.List;

public class CustomInetAddressResolver implements InetAddressResolver {
    @Override
    public List<InetAddress> lookupByName(String host, LookupPolicy lookupPolicy) throws UnknownHostException {
        if ("example.com".equals(host)) {
            return List.of(InetAddress.getByName("93.184.216.34"));
        }
        return InetAddressResolver.super.lookupByName(host, lookupPolicy);
    }

    @Override
    public String lookupByAddress(byte[] addr) throws UnknownHostException {
        return InetAddressResolver.super.lookupByAddress(addr);
    }
}

설명:
- 커스텀 인터넷 주소 해석기를 구현하여, 특정 도메인에 대해 사용자 정의 IP 주소를 반환하도록 설정할 수 있습니다.
- 이 기능은 자바 18에서 도입된 새로운 SPI로, 네트워크 관련 작업에서 유용하게 사용할 수 있습니다.


10. 기타 주요 변경 사항

자바 18에는 위에서 설명한 기능들 외에도 다양한 성능 개선과 변경 사항이 포함되어 있습니다:

- Deprecation for Removal of Finalization: 'finalize()' 메서드의 사용 중단이 예고되었습니다.
- Updated 'java.util.zip' API: ZIP 파일 처리에 대한 API가 개선되었습니다.
- Deprecation of 'SecurityManager': 'SecurityManager'가 자바 18에서 사용 중단(deprecated)되었습니다.

이 외에도 자바 18은 개발자들이 더욱 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있도록 다양한 기능 개선을 포함하고 있습니다.


11. 예제와 분석

자바 18의 새로운 기능들을 종합적으로 적용한 예제를 살펴보겠습니다.

종합 예제:

public class ComprehensiveJava18Example {

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        // Simple Web Server 사용
        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8080), 0);
        server.createContext("/", exchange -> {
            String response = "Java 18 Web Server!";
            exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes().length);
            exchange.getResponseBody().write(response.getBytes());
            exchange.close();
        });
        server.start();
        System.out.println("Server started on port 8080");

        // UTF-8 기본 문자 집합 확인
        System.out.println("Default Charset: " + Charset.defaultCharset()); // UTF-8

        // Pattern Matching for switch 사용
        Object obj = "Hello, Java 18!";
        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);

        // Vector API 사용
        var vectorExample = new VectorAPIExample();
        vectorExample.performVectorOperations();

        // FFM API 사용
        var ffmExample = new FFMExample();
        ffmExample.performFFMOperations();
    }
}

class VectorAPIExample {
    private static final VectorSpecies<Float> SPECIES = FloatVector.SPECIES_256;

    void performVectorOperations() {
        float[] a = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f};
        float[] b = {5.0f, 6.0f, 7.0f, 8.0f};
        float[] c = new float[4];

        FloatVector va = FloatVector.fromArray(SPECIES, a, 0);
        FloatVector vb = FloatVector.fromArray(SPECIES, b, 0);
        FloatVector vc = va.add(vb);
        vc.intoArray(c, 0);

        System.out.println("Vector API Results: " + Arrays.toString(c));
    }
}

class FFMExample {
    void performFFMOperations() throws Throwable {
        try (ResourceScope scope = ResourceScope.newConfinedScope()) {
            CLinker linker = CLinker.systemCLinker();
            MethodHandle strlen = linker.downcallHandle(
                    linker.lookup("strlen").get(),
                    MethodType.methodType(long.class, MemorySegment.class)
            );

            MemorySegment cString = CLinker.toCString("Hello, FFM API!", scope);
            long length = (long) strlen.invoke(cString);

            System.out.println("String length: " + length);
        }
    }
}

코드 분석:
- 이 예제는 자바 18의 주요 기능들을 활용하여 간단한 애플리케이션을 구현한 것입니다.
- Simple Web Server, UTF-8 기본 문자 집합, 패턴 매칭, Vector API, FFM API 등의 기능을 종합적으로 보여줍니다.


12. 결론 및 추가 학습 자료

이번 글에서는 자바 18의 새로운 기능과 개선 사항을 자세히 살펴보았습니다. 자바 18은 개발자가 현대적인 애플리케이션을 작성하는 데 필요한 다양한 도구와 기능을 제공하며, 코드의 안전성과 성능을 크게 향상시킵니다. 특히 Simple Web Server, UTF-8 기본 문자 집합, Vector API, FFM API 등의 기능은 자바 개발자들에게 매우 유용한 도구가 될 것입니다.

추가 학습 자료:
- 자바 공식 문서: [Oracle Java Documentation - Java 18](https://docs.oracle.com/en/java/javase/18/)
- 온라인 자바 튜토리얼: [W3Schools Java 18](https://www.w3schools.io/java/java18-features/)
- 자바 프로그래밍 학습 사이트: [JavaCodeGeeks - Java 18 Features](https://examples.javacodegeeks.com/what-is-new-in-java-18/)

자바 18은 최신 자바 애플리케이션 개발을 위한 강력한 기능들을 제공하며, 이를 잘 활용하면 더욱 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다. 이번 기회를 통해 자바 18의 기능을 잘 이해하고 실무에서 적극 활용해보세요.


이제 자바 18의 새로운 기능에 대해 자세히 이해하게 되었습니다. 다음 글에서는 자바의 또 다른 고급 기능에 대해 다루도록 하겠습니다. 자바의 더 깊은 이해를 위해 계속해서 학습해나가세요!

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