자바 8(CompletableFuture)

자바 8 주요 기능 6

자바 Concurrent 프로그래밍 소개

Concurrent 소프트웨어

• 동시에 여러 작업을 할 수 있는 소프트웨어
  • 웹 브라우저로 유튜브를 보면서 키보드로 문서에 타이핑을 할 수 있다.
  • 녹화를 하면서 인텔리J로 코딩을 하고 워드에 적어둔 문서를 보거나 수정할 수 있다.
• 자바에서 지원하는 concurrent 프로그래밍
  • 멀티프로세싱 (ProcessBuilder)
  • 멀티쓰레드
• 자바 멀티쓰레드 프로그래밍
  • Thread 상속
  • Runnable 구현

쓰레드 주요 기능

• 현재 쓰레드 멈춰두기 (sleep): 다른 쓰레드가 처리할 수 있도록 기회를 주지만 그렇다고 락을 놔주진 않는다. (잘못하면 데드락 걸릴 수 있음)
• 다른 쓰레드 깨우기 (interrupt): 다른 쓰레드를 깨워서 InterruptedException을 발생 시킨다. 그 에러가 발생했을 때 할 일은 코딩하기 나름. 종료 시킬 수도 있고 계속 하던 일 할 수도 있고
• 다른 쓰레드 기다리기 (join): 다른 쓰레드가 끝날 때까지 기다린다.

문제점

• 너무 복잡하다
• 쓰레드가 많아질수록 복잡해지고 직접 코드로 쓰레드를 제어하는 것은 불가능

Executors

   위의 저수준의 API를 직접 사용하는 것은 어렵고 복잡하기 때문에 이를 다루기 쉽게 나온 고수준의 API가 바로 Executor

주요 인터페이스

• Executor: execute(Runnable)
• ExecutorService: Executor 인터페이스를 상속 받은 인터페이스
• ScheduledExecutorService: ExecutorService 인터페이스를 상속 받은 인터페이스. 특정 시간 이후 또는 주기적인 작업을 수행할 수 있음

ExecutorService

• execute, submit: 쓰레드 실행
• shutdown: 쓰레드 멈추기. 진행하던 작업이 모두 종료되면 쓰레드를 멈춤
• shutdownNow: 쓰레드 곧바로 멈추기

Callable과 Future

Callable

   Callable 인터페이스는 Runnable 인터페이스와 거의 동일하다. Runnable 인터페이스와의 차이점은 Runnable 인터페이스의 run() 메서드는 반환 타입이 없는 반면, Callable 인터페이스의 call() 메서드는 반환 타입이 있다는 것이다.

   Callable 인터페이스는 다음과 같이 간단하게 정의되어 있다.

package java.util.concurrent;

@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {

    V call() throws Exception;
}

Future

   ExecutorService 인터페이스에는 Future 타입 인터페이스를 반환하는 메서드가 있다. 쓰레드를 실행한 후 반환 받는 Future 인터페이스를 이용해 추가적인 작업을 진행할 수 있다.

Method

• get(): 결과를 반환 받는다. blocking call
• isDone(): 작업이 끝나면 true, 그렇지 않으면 false를 반환
• cancel(boolean): 매개변수로 true를 넣어주면 interrupt, false를 넣어주면 기다림. 일단 cancel() 메서드를 호출하면 get()으로 가져올 수 없음. 작업을 끝내는 것이므로 isDone() 메서드도 true를 반환함

CompletableFuture 1

   자바에서 비동기(Asynchronous) 프로그래밍을 가능케하는 인터페이스. Future 인터페이스를 사용해도 어느정도 가능했지만 하기 힘든 일들이 많았다.

Future 인터페이스로는 하기 어려웠던 작업들

• Future를 외부에서 완료 시킬 수 없다. 취소하거나, get()에 타임아웃을 설정할 수는 있다.
• 블로킹 코드(ex. get())를 사용하지 않고서는 작업이 끝났을 때 콜백을 실행할 수 없다.
• 여러 Future를 조합할 수 없다, ex) Event 정보 가져온 다음 Event에 참석하는 회원 목록 가져오기
• 예외 처리용 API를 제공하지 않는다.

비동기로 작업 실행하기

• 리턴값이 없는 경우: runAsync()
• 리턴값이 있는 경우: supplyAsync()

콜백 제공하기

• thenApply(Function): 리턴값을 받아서 다른 값으로 바꾸는 콜백
• thenAccept(Consumer): 리턴값으로 또 다른 작업을 처리하는 콜백 (리턴없이)
• thenRun(Runnable): 리턴값을 사용하지 않고 다른 작업을 처리하는 콜백
• 콜백 자체를 또 다른 쓰레드에서 실행할 수 있다.
  • thenApplyAsync() 등

CompletableFuture 2

조합하기

• thenCompose(): 두 작업을 서로 이어서 실행하도록 조합
• thenCombine(): 두 작업을 독립적으로 실행하고 둘 다 종료 했을 때 콜백 실행
• allOf(): 여러 작업을 모두 실행하고 모든 작업 결과에 콜백 실행
• anyOf(): 여러 작업 중에 가장 빨리 끝난 하나의 결과에 콜백 실행

예외처리

• exceptionally(Function)
• handle(BiFunction)

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[참고]
백기선, inflearn 강의 ‘더 자바, Java 8’

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