목차
1. 자바 20의 개요
2. 새로운 기능과 개선 사항 요약
3. Virtual Threads (2번째 Preview)
- Virtual Threads의 개념과 개선 사항
- 코드 예제
4. Structured Concurrency (2번째 Incubator)
- Structured Concurrency의 개념과 개선 사항
- 코드 예제
5. Record Patterns (2번째 Preview)
- Record Patterns의 개념과 개선 사항
- 코드 예제
6. Pattern Matching for switch (5번째 Preview)
- Pattern Matching for switch의 추가 개선 사항
- 코드 예제
7. Scoped Values (Incubator)
- Scoped Values의 개념과 사용 방법
- 코드 예제
8. Foreign Function & Memory API (4번째 Incubator)
- FFM API의 추가 개선 사항
- 코드 예제
9. Vector API (5번째 Incubator)
- Vector API의 추가 개선 사항
- 코드 예제
10. 기타 주요 변경 사항
11. 예제와 분석
12. 결론 및 추가 학습 자료
1. 자바 20의 개요
자바 20은 2023년 3월에 릴리스된 최신 기능 릴리스로, 자바 19에서 도입된 기능들을 더욱 발전시키고, 새로운 실험적 기능을 추가하여 자바 개발자들이 최신 기술을 활용할 수 있도록 돕습니다. 자바 20은 특히 동시성, 패턴 매칭, 네이티브 코드 상호 운용성 등의 분야에서 개선 사항을 도입하였으며, 이를 통해 더욱 효율적이고 안전한 애플리케이션을 개발할 수 있게 되었습니다.
2. 새로운 기능과 개선 사항 요약
자바 20에서 추가된 주요 기능과 개선 사항은 다음과 같습니다:
- Virtual Threads (2번째 Preview): 가상 스레드의 성능과 안정성을 개선한 두 번째 미리보기 기능.
- Structured Concurrency (2번째 Incubator): 구조화된 동시성의 기능을 확장하고 개선한 두 번째 인큐베이터 릴리스.
- Record Patterns (2번째 Preview): 레코드 패턴의 성능과 사용성을 개선한 두 번째 미리보기 기능.
- Pattern Matching for switch (5번째 Preview): 패턴 매칭의 안정성과 사용성을 더욱 향상시킨 다섯 번째 미리보기 기능.
- Scoped Values (Incubator): 컨텍스트 범위 내에서 안전하게 데이터를 전달할 수 있는 새로운 기능.
- Foreign Function & Memory API (4번째 Incubator): 네이티브 코드와의 상호 운용성을 개선한 네 번째 인큐베이터 릴리스.
- Vector API (5번째 Incubator): 벡터 연산을 더욱 최적화한 다섯 번째 인큐베이터 릴리스.
이 외에도 다양한 성능 개선과 버그 수정이 포함되어 있습니다.
3. Virtual Threads (2번째 Preview)
Virtual Threads의 개념과 개선 사항
자바 20에서는 Virtual Threads가 두 번째 미리보기 기능으로 제공되며, 성능과 안정성이 더욱 개선되었습니다. 가상 스레드는 경량의 스레드로, 기존의 OS 스레드보다 훨씬 적은 리소스를 사용하면서도 대규모 동시성을 지원합니다. 자바 20에서는 가상 스레드의 스케줄링 및 디버깅 기능이 개선되었습니다.
코드 예제
Virtual Threads 사용 예제:
public class VirtualThreadsExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread = Thread.ofVirtual().start(() -> {
System.out.println("Hello from a virtual thread!");
});
thread.join();
}
}설명:
- 'Thread.ofVirtual()' 메서드를 사용하여 가상 스레드를 생성할 수 있습니다.
- 자바 20에서는 가상 스레드의 스케줄링이 더욱 최적화되어, 많은 수의 스레드를 효율적으로 관리할 수 있습니다.
4. Structured Concurrency (2번째 Incubator)
Structured Concurrency의 개념과 개선 사항
Structured Concurrency는 동시성을 구조화하여 작업을 관리하고 오류를 처리하는 새로운 접근 방식으로, 자바 20에서 두 번째 인큐베이터 릴리스로 개선되었습니다. 이번 릴리스에서는 작업 그룹의 생명주기 관리와 오류 처리 메커니즘이 더욱 강화되었습니다.
코드 예제
Structured Concurrency 사용 예제:
import java.util.concurrent.*;
public class StructuredConcurrencyExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
Future<String> task1 = scope.fork(() -> {
return "Result from task 1";
});
Future<String> task2 = scope.fork(() -> {
return "Result from task 2";
});
scope.join(); // 모든 작업이 완료될 때까지 기다림
scope.throwIfFailed(); // 작업 중 하나라도 실패하면 예외 발생
System.out.println(task1.resultNow()); // Result from task 1
System.out.println(task2.resultNow()); // Result from task 2
}
}
}설명:
- 'StructuredTaskScope'를 사용하여 여러 작업을 동시에 실행하고, 작업이 모두 완료될 때까지 기다릴 수 있습니다.
- 자바 20에서는 구조화된 동시성의 오류 처리와 작업 그룹 관리가 더욱 강화되었습니다.
5. Record Patterns (2번째 Preview)
Record Patterns의 개념과 개선 사항
자바 20에서는 Record Patterns가 두 번째 미리보기 기능으로 제공되며, 성능과 사용성이 더욱 개선되었습니다. 이 기능을 사용하면 레코드의 구성 요소에 대해 패턴 매칭을 수행할 수 있으며, 레코드 내부의 데이터를 간편하게 추출할 수 있습니다.
코드 예제
Record Patterns 사용 예제:
public record Point(int x, int y) {}
public class RecordPatternsExample {
public static void main(String[] args) {
Point point = new Point(10, 20);
String result = switch (point) {
case Point(int x, int y) -> "Point with " + x + " and " + y;
default -> "Unknown point";
};
System.out.println(result); // Point with x = 10 and y = 20
}
}설명:
- Record Patterns를 사용하면 레코드의 필드를 패턴 매칭으로 쉽게 추출할 수 있습니다.
- 자바 20에서는 이 기능의 성능과 사용성이 더욱 개선되었습니다.
6. Pattern Matching for switch (5번째 Preview)
Pattern Matching for switch의 추가 개선 사항
자바 20에서는 Pattern Matching for switch가 다섯 번째 미리보기 기능으로 제공되며, 추가적인 안정성 및 성능 개선이 이루어졌습니다. 이를 통해 'switch' 문에서 더욱 유연하게 패턴 매칭을 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.
- 자바 20에서는 이 기능이 더욱 안정화되었으며, 실무에서의 활용이 기대됩니다.
7. Scoped Values (Incubator)
Scoped Values의 개념과 사용 방법
자바 20에서는 Scoped Values가 인큐베이터 기능으로 도입되었습니다. 이 기능은 스레드 간의 데이터 전달을 보다 안전하게 관리할 수 있도록 도와줍니다. Scoped Values는 컨텍스트 범위 내에서 데이터 값을 안전하게 설정하고, 이를 여러 스레드에서 참조할 수 있게 합니다.
코드 예제
Scoped Values 사용 예제:
import java.util.concurrent.Executors;
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
private static final ScopedValue<String> USER = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) {
var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
ScopedValue.where(USER, "Alice").run(() -> {
executor.submit(() -> {
System.out.println("Hello, " + USER.get());
});
});
executor.shutdown();
}
}설명:
- Scoped Values를 사용하여 스레드 간에 안전하게 데이터를 전달할 수 있습니다.
- 이 기능은 자바 20에서 인큐베이터 기능으로 도입되었으며, 동시성 제어를 더욱 강력하게 만들어줍니다.
8. Foreign Function & Memory API (4번째 Incubator)
FFM API의 추가 개선 사항
자바 20에서는 Foreign Function & Memory API (FFM)가 네 번째 인큐베이터 릴리스로 추가 개선되었습니다. 이 API는 네이티브 메모리와 함수에 안전하게 접근할 수 있도록 도와주며, 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 20에서는 FFM API가 더욱 개선되어, 네이티브 메모리와 함수 호출이 더욱 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있습니다.
9. Vector API (5번째 Incubator)
Vector API의 추가 개선 사항
자바 20에서는 Vector API가 다섯 번째 인큐베이터 릴리스로 추가 개선되었습니다. 벡터 연산은 대규모 데이터 처리 작업에서 성능을 극대화할 수 있는 중요한 도구로, 자바 20에서는 이를 더욱 쉽게 사용할 수 있도록 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 20에서는 이 API가 더욱 개선되어, 대규모 데이터 처리에 유용하게 사용할 수 있습니다.
10. 기타 주요 변경 사항
자바 20에는 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 20에서 사용 중단(deprecated)되었습니다.
이 외에도 자바 20은 개발자들이 더욱 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있도록 다양한 기능 개선을 포함하고 있습니다.
11. 예제와 분석
자바 20의 새로운 기능들을 종합적으로 적용한 예제를 살펴보겠습니다.
종합 예제:
public class ComprehensiveJava20Example {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
// Virtual Threads 사용
Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().start(() -> {
System.out.println("Running in a virtual thread");
});
virtualThread.join();
// Structured Concurrency 사용
try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
Future<String> task1 = scope.fork(() -> "Task 1 completed");
Future<String> task2 = scope.fork(() -> "Task 2 completed");
scope.join();
scope.throwIfFailed();
System.out.println(task1.resultNow());
System.out.println(task2.resultNow());
}
// Scoped Values 사용
var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
ScopedValue.where(ScopedValuesExample.USER, "Alice").run(() -> {
executor.submit(() -> {
System.out.println("Hello, " + ScopedValuesExample.USER.get());
});
});
executor.shutdown();
// FFM API 사용
FFMExample.performFFMOperations();
// Record Patterns 사용
var point = new Point(10, 20);
var result = switch (point) {
case Point(int x, int y) -> "Point with " + x + " and " + y;
default -> "Unknown point";
};
System.out.println(result);
}
}
class FFMExample {
static 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);
}
}
}
record Point(int x, int y) {}
class ScopedValuesExample {
static final ScopedValue<String> USER = ScopedValue.newInstance();
}코드 분석:
- 이 예제는 자바 20의 주요 기능들을 활용하여 간단한 애플리케이션을 구현한 것입니다.
- Virtual Threads, Structured Concurrency, Scoped Values, FFM API, Record Patterns 등의 기능을 종합적으로 보여줍니다.
12. 결론 및 추가 학습 자료
이번 글에서는 자바 20의 새로운 기능과 개선 사항을 자세히 살펴보았습니다. 자바 20은 개발자가 현대적인 애플리케이션을 작성하는 데 필요한 다양한 도구와 기능을 제공하며, 코드의 안전성과 성능을 크게 향상시킵니다. 특히 Virtual Threads, Structured Concurrency, Record Patterns, Scoped Values 등의 기능은 자바 개발자들에게 매우 유용한 도구가 될 것입니다.
추가 학습 자료:
- 자바 공식 문서: [Oracle Java Documentation - Java 20](https://docs.oracle.com/en/java/javase/20/)
- 온라인 자바 튜토리얼: [W3Schools Java 20]( https://www.w3schools.io/java/java20-features/)
- 자바 프로그래밍 학습 사이트: [JavaCodeGeeks - Java 20 Features]( https://www.javacodegeeks.com/new-features-in-java-20.html)
자바 20은 최신 자바 애플리케이션 개발을 위한 강력한 기능들을 제공하며, 이를 잘 활용하면 더욱 안전하고 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다. 이번 기회를 통해 자바 20의 기능을 잘 이해하고 실무에서 적극 활용해보세요.
이제 자바 20의 새로운 기능에 대해 자세히 이해하게 되었습니다. 다음 글에서는 자바의 또 다른 고급 기능에 대해 다루도록 하겠습니다. 자바의 더 깊은 이해를 위해 계속해서 학습해나가세요!