Today I Learned 2024. 4. 24.

(24.04.24)[2주차] Java문법 종합반 강의(예외처리, 제네릭 / 쓰레드, 람다, 스트림, Optional)

진짜 아침 일찍 캠프 시작하기 전부터 계속 들으면서 한번 정리를 하려고 했는데도 벌써 시간을 다 쓸 수 밖에 없을 정도로 양이 많은 듯 했다.

개인적으로 한번 복습하면서 넘어가는 시간까지 포함해서 하루종일이 걸렸는데, 완전 처음부터 시작하는 인원에 관해서는 단 일주일 안에 모든 것을 익숙해지게 하기 위해서 힘들듯

나 역시 예비 기간동안 끙끙대면서 공부했던 시간때문에 반은 이해할 수 있었지만, 역시 좀더 Java 코드에 익숙해지지 않아서 더 익숙해지는 연습을 해야할 것

Java문법 종합반 강의 간단정리

마지막 스트림까지 전부 Java의 기초를 훝었는데 끝으로 갈 수록 간단한 정의만 알려주고 강의가 마쳤기 때문에 반드시 이번주 개인 과제를 종료한 뒤 개인 공부를 추가로 진행해야할 것 같다.

오늘도 역시 거의 정의를 1~3줄 정도로 줄여서 정리를 했지만 그 양이 막대해서 접은글로 정리를 했고,

추가로 예비 사전 캠프 때부터 공부했던 내용을 DB화 했던 Notion에도 추가로 수정, 업데이트하면서 가벼운 정리를 할 ㅜ수 있었다.

예외처리, 제네릭

오류 vs 예외

오류 error

회복이 불가한 문제
환경적인 요소로 인해 여려운 작동

예외 Exception

회복 가능
코드레벨에서 처리할 수 있는 대응

종류

컴파일 예외 : java를 class 파일로 컴파일 시 문법 오류로 인한 발생 예외
런타임 예외 : 문법적인 오류가 아닌 프로그램 실행 도중의 일종의 예외
Checked Exception : 컴파일 시점에서 확인 예외, 주의, 반드시 처리 필요
- 우리가 미리 알고 있는 Exception
Unchecked Exception : 반드시 예외처리할 필요가 없는 예외

예외 클래스

Object클래스 자손중 Throwable 클래스의 자손클래스라는 점 기억

예외 발생 흐름

1. 예외 정의

2. 예외 던지기 (발생 무시, 예외 발생)

throw
throws

3. 예외 발생 안내, 예외 처리 : Exception Handling

try-catch 문

try-catch, finally 문

 try{
            //실행할 코드
        } catch (Exception1 e1) {
            // Exception1l 발생한 경우, 이를 처리하기 위한 문장
        } catch (Exception2 e2) {
            // Exception2 발생한 경우, 이를 처리하기 위한 문장
        } catch (Exception3 e3) {
            // Exception3 발생한 경우, 이를 처리하기 위한 문장
        } finally {
			     // 반드시 실행되어야하는 문장들
        }

모든 예외를 쓰고 싶다면, Exception 이라고적기

Chained Exception 연결된 예외

예외의 원인 예외를 지정하여 래핑하는 예외
initCause()
- 지정한 예외를 원인 예외로 등록
getCause()
- 원인 예외를 반환하는 메소드

예외 복구

try-catch문을 사용하지만, 문제가 있는 상황이기 때문에 많이 쓰이지 않음

예외 처리 회피

throws 를 통해 떠넘기면서 무시

예외 전환

catch문에서 새로운 throw new 예외이름 을 사요애해서 새롭게 전환
회피 보다는 처리를 위해 처리하는 일종의 단계

Generic

자바의 타입 언어에서 필요 없는 코드를 제외시켜주는 역할
타입을 무조건 정해줘야하는 Java에서 타입을 지정해주는 역할
- 타입 안정성 제공
- 형변환 생략의 가능

Generic 문법

클래스 메서드 에 <> 안에 타입을 지정해선 선언 뒤에 지정
- 작업자 컨벤션을 위해 <T> , U V로 확장 가능
- 타입변수를 따로 지정해줄 수 있음
타입 변수는 인스턴스 변수로 사용
다수의 타입을 받을 수 있음
다형성, 상속 관계를 그대로 가져갈 수 있음
- extends를 통해서
와일드 카드
- <? extends T> : T와 그 자손들만 사용 가능
- <? super T> : T와 그 조상들만 가능
- <?> : 제한 없음

쓰레드, 람다, 스트림, Optional

프로세스와 쓰레드

프로세스

OS에서 자원을 받아 작업을 하는 하나하나의 단위

Code

Java Main 메소드 같은 코드

Data

전역변수, 정적 변수(static), 배열 등 초기화된 데이터 저장공간

Memory

Stack 지역변수 매개변수 등 리턴변수
Heap 필요한 변수를 저장하는 공간

쓰레드

실질적으론 프로세스에서 자원을 받아선 실행을 하는 단위

생성

프로세스가 실행 요청→명려이처리

자원

프로세스 안에 있는 주소공간, Heap공간을 공유
Stack 메모리공간도 각 명령처리를 위해 할당 받기도 함
Java는 JVM 프로세스에서 실행되는 모든 쓰레드를 흔히 으미
- Java 프로그램을 실행하면 JVM에서 실행되면선 쓰레드 같이 실행 가능

싱글 쓰레드

main메서드에서만 실행되는 것
- JVM이 종료되면 같이 종료

멀티 쓰레드

main메서드 외에 다른 여러 메서드를 동시에 작업
- 다수의 패키지에서 동시에 실행되는 것으로 보이지만 사실 빠르게 번갈아가면서 작업
단점
- 동기화 문제 발생
- Dead-Lock 발생 : 서로 무한히 데이터를 받기 위해 기다리는 현상

Thread & Runnable

쓰레드 구현

Thread

Thread 클래스를 extends 로 상속받은 클래스의 run()메서드를 Main에서 사용

Runnable

클래스에 implements 시키는 인터페이스가 구현이 되어 run()메서드를 Main에서 사용

Runnable run = new TestRunnable();
//TestRunnable은 Runnable이 구현된 클래스
Thread thread = new Thread(run); // 쓰레드 생성

위와같이 Main게 구현해서 사용
- Runnable 객체를 Thread안에 넣어서사용

람다식

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> {
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
                sum += i;
                System.out.println(sum);
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 최종 합 : " + sum);
        };

        Thread thread1 = new Thread(task);
        thread1.setName("thread1");
        Thread thread2 = new Thread(task);
        thread2.setName("thread2");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

쓰레드를 사용하기 위해서 위의간단히 람다식 포멧을 많이 사용
- 위의 코드는 쓰레드 2개가 병렬로 실행
Main내 Runnable이 람다식이 추가할 수록 병렬로 진행

데몬 쓰레드 & 사용자 쓰레드

데몬 쓰레드

**Runnable demon = () -> {…}**

background에서 실행되는 낮은 우선순위의 쓰레드
- Garbage Collector GC 등
demon 패키지를 만들어서 설정 가능
상대적으로 적은 리소스할당으로 느리게 작동

쓰레드 우선순위 & 쓰레드 그룹

쓰레드 우선순위

작업 중요도에 따라 부여해서 더많은 작업 시간과 리소스를 정해지게 됨
무거운 작업일수록 필수

나누는 방법

1~10으로 설정 가능
- 최대 우선순위 (MAX_PRIORITY) = 10
- 보통 우선순위 (NROM_PRIORITY) = 5 기본적인 우선순위
- 최소 우선순위 (MIN_PRIORITY) = 1

쓰레드 그룹

**ThreadGroup 참조변수= new ThreadGroup(”그룹이름”);**

모든 쓰레드는 하나의 그룹에 포함
- JVM 내 모든 쓰레드는 기본적으로 system 그룹
메인 쓰레드는 system 하위 main 그룹에 포함
그룹을 한꺼번에 interrupt 시키는 등 제어가 가능

쓰레드 상태 & 제어

쓰레드 상태

쓰레드는 메서드를 통해서 상태를 제어 가능
객체생성 ↔ 실행대기 ↔ 일시정지 ↔ 종료 의 상태가 존재

객체생성 NEW

쓰레드 객체 생성, 아직 start() 메서드 호출 전의 상태

실행대기 RUNNABLE

실행 상태로 언제든지 갈 수 있는 상태

일시정지 WAITING

다른 쓰레드가 통지(notify) 할 때까지 기다리는 상태

일시정지 TIMED_WAITING

주어진 시간 동안 기다리는 상태

일시정지 BLOCKED

사용하고자 하는 객체의 Lock이 풀릴 때까지 기다리는 상태

종료 TERMINATED

쓰레드의 작업이 종료된 상태

쓰레드 제어

static 메서드 활용해서 제어하는

sleep()

지금 쓰레드를 () 시간동안 멈추게 하는 것
- 1초는 1000
InterruptedException 예외 사항이 interrupt에 의해 방해될 수 있기때문에 처리를 해줘야함

interrupt()

일시적으로 대기 상태 전환
start() 되어 NEW → RUNNABLE 쓰레드가 만나면 상태가 true로 바뀌면서 WAITING

join()

() 시간 동안 쓰레드가 작업을 기다리고 없을경우 끝날때까지 기다리고 작업을 마저 수행
sleep처럼 대기 이기 때문에 IntteruptedException 예외처리 필수

yield()

작업을 끝내고 다른 쓰레드에게 양보를 하고 대기상태로 돌아가는 메서드

synchronized()

교착 상태나 같은 리소스를 가지고 가려는 충돌을 방지
- 조건절 무시하고 실행을 해버릴 수 있음
임계영역 : 작업중인 영역을 다른 쓰레드가 접근하지 못하게 하는 영역을 지정하여 동기화 가능
() 안에 있는 메서드끼리 서로의 작업을 임계영역으로 지정 관여를 할 수 없게 됨

wait()

모든 작업이 끝나고 다시 어떤 waiting pool에서 후의 notify를 기다리게 하는 메서드
단, 조건에 만족되어 쓰레드가 wait()에 들어가고, notify()를 해줄 작업도 wait()상태로 들어가버리면 무한으로 쓰레드들은 돌아가고 락이 걸려 아무것도 안한 상태로 진입하는 것을 유의

notify()

waiting pool에 있는 쓰레드를 깨워서 다시 실행하게 함
특정 쓰레드를 깨울수는 없음

Lock 클래스

synchronized에서 자동으로 걸리긴 하지만, 같은 메서드 내에서만 진행이 되기 때문에 ReentrantLock을 사용
- ReentrantLock : 재진입 Lock , 조건에 의해서 Lock을 풀고 나중에 다시 Lock을 하는 Lock
- ReentrantReadWriteLock : 읽는 Lock과 쓰기 Lock 각각 침법하지 않은 권한 내애세서 각각 기능을 할 수 있는 Lock

Condition 클래스

notify 에서 조건에 맞는 쓰레드만 깨울 수 없는 한계의 대안
ReentrantLock과 함께 사용
. await() 으로 미리 선언한 컨디션을 메서드가 기다리게 하는 형식
- 마지막에 Lock.unlock 해서 풀면 모든 쓰레드의 일이 완료할 수 있게 한것

함수 프로그래밍

함수형을 사용한다는 새로운 Java 의 기능
- 쉬운 검증
- 성능 최적화
- 데이터의 값을 변경하지 않는 동시성
함수를 일급값, 변수 처럼 사용한다는 의미
- 인자로 값을 넘기는 것

함수형 인터페이스

람다

익명함수

스트림

컬렉션의 반복을 처리하는 일종의 기능
데이터를 변경하지 않음

Optional

T타입 객체를 감싸는 일종의 Wrapper 클래스, Optional<T>객체에 담아서 반환
- java.util.Optional 을 사용해야
반환 결과가 null 경우를 대비해서 예외발생을 하지 않고도 if 문 없이 연산을 하고 생성***

내용

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