JDK 8에서 JDK17로 업그레이드

JDK란?

JDK는 Java Development Kit의 약자로, 이름 그대로 자바 애플리케이션을 개발할 때 필요한 도구들을 모아놓은 키트입니다. 개발에 필요한 컴파일러나 디버거, 테스트 등의 개발 도구들을 가지고 있으며, 개발할 때 자바 프로그램을 구동을 해야하므로 자바 실행 환경인 JRE를 포함하고 있습니다.

JDK가 컴파일러를 제공하기 때문에 사용하는 JDK가 코드를 작성할 수 있는 자바 버전을 결정합니다. 예를 들어 자바 8의 람다식을 사용하려면 컴파일을 위해 최소 JDK 8이 필요합니다. 그렇지 않으면 javac 명령이 구문 오류를 표시하면서 해당 코드를 거부하게 됩니다.

참고로, JDK를 제공하는 곳은 크게 두 가지로, 폐쇄적인 상업 코드 기반의 OracleJDK와 오픈소스로 운영 중인 OpenJDK가 있습니다. 이 둘은 동일한 기반을 사용하므로 실질적인 기술 차이는 없습니다. 하지만 성능에 관해서는 OracleJDK는 기업 고객에게 서비스를 제공하기 때문에 안정성에 중점을 더 두고 있어 응답성 및 JVM 성능면에서 OracleJDK가 훨씬 좋습니다. 이 둘의 가장 큰 차이점은 상용인 OracleJDK는 유료이지만 오픈소스인 OpenJDK는 무료라는 점입니다. 또한 OracleJDK는 LTS 업데이트 지원을 받을 수 있지만, OpenJDK는 LTS 없이 6개월마다 새로운 버전이 배포됩니다.

JAVA 8 버전의 특징

Java 8은 2014년 3월에 출시되었습니다. Java 8이 출시된 지 9년이 지났지만 여전히 인기가 많은 이유 중 하나는 Oracle JDK 지원 기간이 그 후에 나온 LTS 버전인 Java 11이나 Java 17보다 더 길기 때문입니다. (Extended Support)

Oracle Java SE Support Roadmap

또한 자바는 대표적인 객체지향형 프로그램이지만 Java 8부터는 함수형 프로그래밍을 지원했습니다.
대표적인 기능과 특징으로는 다음이 있습니다.

• 람다 표현식 : 함수형 프로그래밍
• 함수형 인터페이스와 디폴트 메서드
• 스트림 API : 데이터 추상화
• java.time 패키지 : Joda-Time을 이용한 새로운 날짜와 시간 API
• 병렬 배열 정렬
• Optional
• Base64 인코딩/디코딩 지원

그 외에도 메타 스페이스 영역이 추가되었고 G1GC에서의 변화가 있습니다.

왜 기존에 쓰던 JDK 1.8을 버리고 JDK 17로 가야할까?

Which versions of Java do you regularly use?

• 위에서 봤던 표를 다시 보자면, 현재 가장 일반적으로 사용되는 Java 버전인 Java8이 22년 3월 오라클 프리미어 지원이 종료되었습니다. 이게 새로운 업데이트를 받지 못한다는건 아니지만, 유지보수에 대한 오라클의 노력이 지금보다 훨씬 줄어들 가능성이 높다는 것을 의미합니다.
• 또한 Oracle Java와 고가의 Java SE 구독에 한해서 Java8의 기능이 일부 확장이 있기 떄문에 유의미한 확장이라 볼 수 없습니다.
• Java 17은 2021년 9월 14일에 출시되었습니다. 이 버전은 새로운 LTS 버전으로, 오라클 프리미어 지원이 최소 2026년 9월까지 지속됩니다.
  Oracle Java SE Support Roadmap

JDK 17의 새로운 기능과 개선점

먼저, Java API를 버전 간 비교하고 싶다면, Java Version Almanac를 확인해 보면 좋습니다. 이곳에서 Java API의 추가 및 삭제 등 변경 사항들을 확인해볼 수 있습니다. JDK 17의 기능은 여기서 확인할 수 있습니다.

다음은 자바 8에서 17로 가기까지 어떤 변화가 있는지 살펴보겠습니다.

var 키워드

타입을 추론하여 지역 변수를 보다 간결한 방식으로 선언할 수 있도록 var 라는 새로운 키워드가 추가되었습니다.

// java 8 way
Map<String, List<MyDtoType>> myMap = new HashMap<String, List<MyDtoType>>();
List<MyDomainObjectWithLongName> myList = aDelegate.fetchDomainObjects();

// java 10 way
var myMap = new HashMap<String, List<MyDtoType>>();
var myList = aDelegate.fetchDomainObjects()

var를 사용하면 변수 타입을 명시하지 않아 훨씬 간결하고, 그 덕분에 가독성이 좀 더 좋아졌습니다. 하지만 경우에 따라서는 타입을 숨기는 것이 프로그래머에게 오히려 잘못된 경우가 있을 수 있으니 변수명을 올바르게 지어야 합니다.

[제약]
var 키워드를 사용하여 변수에 람다를 할당할 수는 없습니다.

// causes compilation error:
// method reference needs an explicit target-type
var fun = MyObject::mySpecialFunction;

하지만 람다 표현식 안에서 var 키워드를 사용할 수는 있습니다.

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

람다 인자에 var를 사용하면 인자에 애노테이션을 추가할 수 있습니다.

Record

참고
이전에는 DTO 클래스처럼 DB 쿼리 결과나 서비스 정보 등의 데이터를 단순히 보관하기 위해 클래스를 작성했습니다. 이러한 데이터 클래스의 데이터는 동기화 없이도 데이터의 유효성을 보장하기 위해 대부분 불변성을 지닙니다. 불변성을 가지기 위해 우리는 데이터 클래스를 만들때 다음처럼 만듭니다.

• 각 데이터에 대한 private final 필드
• 각 필드에 대한 getter
• 각 필드에 해당하는 인자를 가진 public 생성자
• equals 메소드 : 모든 필드가 일치할 때 동일한 클래스의 객체에 대해 true를 반환
• hashCode 메소드 : 모든 필드가 일치할 때 동일한 값을 반환
• toString 메소드 : 클래스의 이름과 각 필드의 이름 및 해당 값을 포함하는 문자열을 반환

이러한 작업들은 boilerplate 코드(상용구 코드)입니다. record는 인스턴스에서 데이터를 설정하고 가져오는데 필요한 모든 상용구 코드를 없애는 것을 목표로 하는 특별한 타입의 클래스입니다. ( JEP-395 )

예를 들어, 일반적으로 name과 address라는 필드를 가진 Person 클래스를 만들어보면 다음과 같습니다.

public class Person {

    private final String name;
    private final String address;

    public Person(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, address);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        } else if (!(obj instanceof Person)) {
            return false;
        } else {
            Person other = (Person) obj;
            return Objects.equals(name, other.name)
              && Objects.equals(address, other.address);
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", address=" + address + "]";
    }

    // standard getters
}

하지만 JDK 14부터는 반복적인 데이터 클래스를 record로 대체할 수 있습니다. record는 필드 유형과 이름만 필요하고, 상용구이던 equals(), hashCode(), toString(), private, final 필드와 public 생성자는 자바 컴파일러에 의해 생성됩니다.

record 키워드를 사용하여 Person record를 만든 모습은 다음과 같습니다.

public record Person (String name, String address) {}

record 클래스를 사용하면 컴파일러가 헤더를 통해 내부 필드를 추론하여 자동으로 구현을 하기 때문에 코드가 훨씬 간결해집니다.

[제약]

• 모든 필드가 private final로 선언되기 때문에 상속이 불가능합니다.
• setter를 통해 값을 설정해야 하는 경우 사용할 수 없습니다.

switch 표현식의 확장

switch-case는 break 키워드가 없어져 훨씬 더 읽기 쉬운 방식으로 그룹화가 가능하며 switch 표현식 자체가 결과를 반환하게 되었습니다. ( case문에 람다식도 지원된다구여..! )

DayOfWeek dayOfWeek = LocalDate.now().getDayOfWeek();

boolean freeDay = switch (dayOfWeek) {

	case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> false;
	
	case SATURDAY, SUNDAY -> true;

};

게다가 yield 키워드를 함께 사용하면 코드 블럭 내의 값을 리턴할 수 있습니다.

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;
	
	}

};

이러면 case블럭 내부에서 switch문의 결과값을 셋팅하여 리턴하게 됩니다.

🔥 instanceof 패턴 매칭

프리뷰 기능..!!
기존에는 객체가 특정 구조를 가지고 있어도 해당 구조로 형변환을 해야했지만, 패턴 매칭을 사용하면 형변환 없이 바로 객체로부터 데이터를 추출할 수 있습니다.

if (obj instanceof MyObject) {
	MyObject myObject = (MyObject) obj;
	// … further logic
}

이전에는 MyObject 타입으로 다시 형변환을 해야했습니다.

if (obj instanceof MyObject myObject) {
	// … the same logic
}

하지만 이젠 if 조건문 안에서 형변환 없이 바로 지역 변수로 myObject에 접근할 수 있습니다.

if (obj instanceof MyObject myObject && myObject.isValid()) {
	// … the same logic
}

이 경우 조건부 AND 연산자는 단락 연산자이기 때문에 instanceof가 true인 경우에만 프로그램이 myObject.isValid() 식에 접근할 수 있습니다.

🔥 sealed 클래스 (봉인 클래스)

sealed 클래스 또는 인터페이스는 해당 클래스/인터페이스의 상속/구현을 제한합니다. ( JEP 409 ) 이를 통해 개발자는 어떤 클래스가 해당 클래스를 상속받는지 쉽게 알 수 있습니다.

• 방법은 super class에 sealed 키워드를 사용하고, permits 키워드 뒤에 해당 클래스를 상속받을 sub class를 선언합니다.
• sealed 된 클래스를 사용하기 위해서는 같은 모듈, 혹은 같은 패키지 안에 존재해야 합니다.
• 활용 권한을 받은 sub class는 sealed / non-sealed / final 총 세가지 종류로 나뉩니다
  • sealed : permits로 선언된 클래스만 상속.
  • non-sealed : 어떤 서브 클래스든 상속. 즉, 어떠한 서브 클래스라도 자식으로 둘 수 있다.
  • final : final 클래스는 상속을 금지시킨다. 즉, 어떠한 클래스도 자식으로 둘 수 없다.

public sealed class Shape permits Circle, Square, Rectangle {
}

다음을 보면 sealed 클래스인 Shape 클래스가 있고 이 클래스는 permits 키워드를 통해 Circle, Square, Rectangle 클래스만이 상속을 받을 수 있도록 지정했습니다. ( 세 클래스는 같은 모듈에 있다고 가정합니다 )

1. final 클래스 Circle

   public final class Circle extends Shape {
    public float radius;
   }
   

   Circle은 final 클래스이기 때문에 다른 클래스는 Circle를 상속할 수 없습니다.

2. non-sealed 클래스 Square

   public non-sealed class Square extends Shape {
   public double side;
   }  
   

3. sealed 클래스 Rectangle

   public sealed class Rectangle extends Shape permits FilledRectangle {
    public double length, width;
   }
   

   Rectagle 클래스는 또 다른 서브 클래스인 FilledRectagle 클래스를 가집니다.

   public final class FilledRectangle extends Rectangle {
    public int red, green, blue;
   }
   

TextBlock

텍스트 블록은 Java의 여러 줄의 문자열을 간편하게 작성할 수 있도록 합니다. ( JEP 378 ) 이러한 텍스트 블록을 통해 json 또는 xml 템플릿을 더욱 읽기 쉽게 만들 수 있습니다.

• """{문자열}""" 형식으로 사용합니다.

HTML 예시의 경우, 기존에는 쌍따옴표와 escape 문자로 개행을 구현했습니다.

String html = "<html>\n" +
              "    <body>\n" +
              "        <p>Hello, world</p>\n" +
              "    </body>\n" +
              "</html>\n";

하지만 텍스트 블록을 사용하면 다음과 같이 더욱 가독성있게 작성할 수 있습니다.

String html = """
              <html>
                  <body>
                      <p>Hello, world</p>
                  </body>
              </html>
              """;

나아진 NullPointerExceptions

다음과 같이 체이닝으로 값을 꺼내는 경우 중간에 NPE가 발생해도 해당 라인이라는 것만 알고, 정확히 어디에서 발생하는지는 알 수 없었습니다.

company.getOwner().getAddress().getCity();

이제는 에러 메시지가 구체적으로 표시되고, JVM이 Person.getAddress()를 호출할 수 없습니다. 라고 정확하게 알려줍니다.

새로운 Optional.orElseThrow() method

Optional에서 get() 메서드 사용시 값이 없으면 예외가 발생합니다.

MyObject myObject = myList.stream()
	.filter(MyObject::someBoolean)
	.filter((b) -> false)
	.findFirst()
	.get();

if문으로 Optional 객체의 유무를 판단하는 것보다 Java 10에 새로 추가된 orElseThrow()를 사용하면 get()과 똑같이 동작하지만 개발자에게 좀 더 명확하게 값이 없으면 에러가 발생함을 알려줄 수 있습니다.

MyObject myObject = myList.stream()
	.filter(MyObject::someBoolean)
	.filter((b) -> false)
	.findFirst()
	.orElseThrow();

그 외 API 변화들

// Predicate에 not과 static import (::)를 사용해서 코드를 더 간결하게 쓸 수 있다.
collection.stream()
	.filter( Predicate.not( MyObject::isEmpty ) )
	.collect( Collectors.toList() );

// String에 추가된 method : isBlank, strip, indent
“\nPretius\n rules\n all!”.repeat(10).lines().
	.filter( Predictions.not( String::isBlank ) )
	.map( String::strip )
	.map( s -> s.indent(2) )
	.collect( Collectors.toList() );

// List를 Array로 변환시 인자로 List의 인스턴스를 보내지 않아도 된다. 대신 배열 생성자 참조를 보낸다. ( array constructor reference )
String[] myArray= aList.toArray( String[]::new );

// read and write to files quickly!
// remember to catch all the possible exceptions though
Path path = Files.writeString( myFile, "Pretius Rules All !" );
String fileContent = Files.readString( path );

// .toList() on a stream()
String[] arr={"a", "b", "c"};
var list = Arrays.stream(arr).toList();

업그레이드시 주의해야 할 점

JDK8에서 JDK17로 업그레이드하면서 제거된 기능들이 있습니다. 예를 들어, JDK 17에서는 java.security.acl 패키지와 관련된 클래스와 메서드가 제거되었습니다. 이러한 클래스와 메서드를 사용하고 있다면 코드를 업데이트해야 합니다.
또한 호환성 문제도 있습니다. 의존성 라이브러리가 JDK 17과 호환되지 않을 수 있습니다.

출처(참고문헌)

• JDK
  • “JDK란 무엇인가” 자바 개발 키트 소개와 설치하기
  • JAVA8 변경 사항
• G1GC
  • Java HotSpot VM G1GC
• Java 17 features: A comparison between versions 8 and 17. What has changed over the years?
• JDK 17 발표 및 새로운 변화
• 우리팀이 JDK 17을 도입한 이유
• oracle ::: Java Language updates
• Record
  • Java record Type with Examples
  • 자바의 레코드(Record)
  • [Java]자바 record를 entity로?
• instanceof 패턴 매칭
  • Java Language Updates - Pattern Matching for instanceof
• sealed class
  • Java 17,Sealed Class
• 그 외 API 변화들
  • String API Updates in Java 12