💫 JAVA

✔️ 병렬 처리 Multi Threading

✅ 병렬 처리란?

• 하나의 큰 작업을 여러 조각으로 나누어 동시에 처리하는 방식입니다.
• 여러 CPU 코어를 활용해 작업 속도를 높일 수 있습니다.

✅ SumThread 클래스 생성

• 배열의 일부분을 합산하는 스레드를 만들기 위해 Thread 클래스를 상속한 SumThread 클래스를 정의합니다.
• start와 end 구간을 받아 해당 구간의 합계를 계산합니다.

class SumThread extends Thread {
    private int[] array;
    private int start, end;
    private int partialSum = 0;

    public SumThread(int[] array, int start, int end) {
        this.array = array;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    public void run() {
        for (int i = start; i < end; i++) {
            partialSum += array[i];
        }
    }

    public int getPartialSum() {
        return partialSum;
    }
}

✅ 배열 생성 및 분할

• 크기 100의 배열을 만들고 1부터 100까지 값을 채웁니다.
• 4개의 스레드가 각자 25개의 값을 처리할 수 있도록 배열을 분할할 준비를 합니다.

int[] numbers = new int[100];
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    numbers[i] = i + 1;
}

int numThreads = 4;
int chunkSize = numbers.length / numThreads;
SumThread[] threads = new SumThread[numThreads];

✅ join과 최종 합산

• 모든 스레드가 작업을 끝낼 때까지 join()으로 대기한 후,
  각 스레드가 계산한 값을 더해서 전체 합계를 구합니다.

int totalSum = 0;
try {
    for (SumThread thread : threads) {
        thread.join();
        totalSum += thread.getPartialSum();
    }
} catch (InterruptedException e) {
    System.out.println("Thread interrupted: " + e.getMessage());
}

System.out.println("Total sum: " + totalSum);

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✏️ 통합

class SumThread extends Thread {
    private int[] array;
    private int start, end;
    private int partialSum = 0;

    public SumThread(int[] array, int start, int end) {
        this.array = array;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
    public void run() {
        for (int i = start; i < end; i++) {
            partialSum += array[i];
        }
    }
    public int getPartialSum() {
        return partialSum;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = new int[100];
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            numbers[i] = i;
        }
        
        int numThreads = 4; // 덩어리 = 4개
        int chunkSize = numbers.length / numThreads; // 한 덩어리 크기 = 25
        SumThread[] threads = new SumThread[numThreads]; // 덩어리 4개 들어있는 SumThread[]

        for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
            int start = i * chunkSize;
            int end = (i == numThreads - 1) ? numbers.length : start + chunkSize;
            // start = 0, 25, 50, 75
            // end = 25, 50, 75, 100

            threads[i] = new SumThread(numbers, start, end);
            threads[i].start();
        }

        int totalSum = 0;
        try {
            for (SumThread thread : threads) {
                thread.join();
                totalSum += thread.getPartialSum();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Interrupted : " + e.getMessage());
        }

        System.out.println("Total sum : " + totalSum);
    }
}

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✅ 병렬 처리의 효과

• 큰 데이터를 여러 부분으로 나눠 동시에 처리하면 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
• 이미지 렌더링, 대용량 파일 처리, 과학 계산 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

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🔁 Thread 분산 계산 구조 요약

단계	설명
배열 준비	계산할 데이터를 배열로 준비함
Thread 생성	배열을 나눠 start~end 범위를 설정해 스레드 생성
Thread 실행	각 스레드가 자신이 맡은 구간을 병렬로 계산함
join 호출	모든 스레드가 종료될 때까지 기다림
합산 처리	각 스레드의 결과를 모아 최종 합계를 계산함

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✅ 오늘의 한 줄 요약
멀티스레드를 사용한 병렬 처리는 연산 속도를 극대화할 수 있는 강력한 도구입니다.

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✔️ Annotation

✅ 어노테이션이란?

• 어노테이션은 코드 위에 붙여서 컴파일러나 개발 도구에 정보를 전달하는 문법입니다.
• 주석처럼 보이지만 실제로 기능이 있으며, 코드의 의미를 명확히 전달하고 실수를 줄이며 유지보수에 도움을 줍니다.

✅ @Override

• 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의할 때 사용합니다.
• 메서드 시그니처가 다를 경우 컴파일 에러로 오버라이딩 오류를 알려줍니다.

✅ @Deprecated

• 더 이상 사용하지 않는 메서드나 클래스에 붙입니다.
• 다른 개발자에게 해당 요소가 향후 제거될 수 있음을 알려줍니다.

✅ @SuppressWarnings

• 컴파일러의 경고 메시지를 숨기고 싶을 때 사용합니다.
• 특히 제네릭 타입 미지정, 사용하지 않는 변수 등에 자주 사용됩니다.

✅ @FunctionalInterface

• 하나의 추상 메서드만 포함하는 인터페이스에 사용합니다.
• 람다식과 함께 사용할 수 있는 함수형 인터페이스임을 명시합니다.

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✔️ Introspection - Reflection

✅ 리플렉션이란?

• 컴파일 이후 실행 중에 클래스의 필드나 메서드를 조사하고 조작할 수 있는 기능입니다.
• 객체의 런타임 정보를 활용해 동적으로 코드를 실행할 수 있습니다.

ℹ️ Introspection의 사전적 의미 : 자아성찰 또는 자기반성. class를 Introspect한다는 의미는 class의 구조를 파악해 properties, methods 와 events를 파악함을 의미합니다.

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✏️ 퍼블릭 메서드 실행 실습

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

// ⭐메타 정보를 가져올 테스트 클래스 생성
class ReflectionDemo {
    public  String noSecret = "안비밀입니다.";
    private String secret = "비밀입니다.";

    public ReflectionDemo() {
        System.out.println("ReflectionDemo 생성자 실행");
    }

    public String greet(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }

    private String reveal(String code) {
        return "Access granted to: " + code;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	// ⭐Class instance로 해당 클래스의 class 객체 얻어오기
        Class<?> clazz = ReflectionDemo.class;

		// ⭐ .getName()으로 해당 클래스의 전체 이름 (패키지경로 포함) 확인하기
        System.out.println("클래스 이름: " + clazz.getName());

		// ⭐ .getDeclaredFields()로 해당 클래스의 모든 필드 Field[] 배열로 가져오기
        // import java.lang.reflect.Field; 추가
        System.out.println("\n[필드 목록]");
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field field: fields) {
            System.out.println("필드: " + field.getName());
        }

		// ⭐ .getDeclaredMethods()로 해당 클래스의 모든 메소드 Method[] 배열로 가져오기
        // import java.lang.reflect.Method; 추가
        System.out.println("\n[메서드 목록]");
        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method method: methods) {
            System.out.print("메서드: " + method.getName());
            for(Class<?> paramType: method.getParameterTypes()) {
                System.out.println(" 파라미터 타입: " + paramType.getSimpleName());
            }
        }
		
        try {
        	// ⭐ getDeclaredConstructor().newInstance()로 생성자 호출하여 인스턴스 생성하기
            Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
            Method greetMethod = clazz.getDeclaredMethod("greet", String.class);
            Object greetResult = greetMethod.invoke(instance, "j797");
            System.out.println("\n[퍼블릭 메서드 실행 결과]");
            System.out.println("greet(): " + greetResult);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();;
        }
    }
}

▶️ 실행 결과

[필드 목록]
필드: noSecret
필드: secret

[메서드 목록]
메서드: greet 파라미터 타입: String
메서드: reveal 파라미터 타입: String
ReflectionDemo 생성자 실행

[퍼블릭 메서드 실행 결과]
greet(): Hello, j797

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✏️ 프라이빗 메서드 실행 예제

• Method.invoke(instance, args...)를 사용하면 리플렉션으로 private 메서드를 실행할 수 있습니다.
• 이 방법은 객체의 은닉성(캡슐화)을 깨기 때문에 꼭 필요한 경우에만 신중하게 사용해야 합니다.

try {
    Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
    Method revealMethod = clazz.getDeclaredMethod("reveal", String.class);
    // ⭐private 메소드를 getDeclareMethod("methodName", args
    revealMethod.setAccessible(true);
    Object revealResult = revealMethod.invoke(instance, "797");
    System.out.println("reveal(): " + revealResult);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

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✅ 리플렉션과 객체 지향

• 리플렉션은 객체 지향 원칙 중 캡슐화(encapsulation) 를 위반할 수 있습니다.
• private 필드와 메서드에 접근하고 조작할 수 있기 때문입니다.
• 또한, 정적 타입 안정성을 해치고 런타임 오류 가능성을 높입니다.

✏️ 예시:

• Class.forName("클래스명") → 존재하지 않는 클래스는 컴파일 타임에 확인 불가
• method.invoke() → 잘못된 인자 전달 시 컴파일러가 오류를 잡지 못함

🔍 리플렉션의 남용은 의존성 증가와 코드 난독화를 초래할 수 있습니다.

• 자동완성, 리팩토링 도구의 도움을 받기 어렵습니다.
• 유지보수성이 떨어지고 테스트도 어려워질 수 있습니다.

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🤔 그럼에도 불구하고 리플렉션이 필요한 이유

• 리플렉션은 프레임워크와 AOP의 핵심 도구로 활용됩니다.

✅ AOP (Aspect-Oriented Programming)

• 스프링 AOP 등에서는 메서드 호출 전후에 부가 로직을 삽입해야 합니다.
• 이때 메서드명, 파라미터, 어노테이션 등은 리플렉션으로 추출됩니다.

✅ DI (Dependency Injection), ORM 등에서의 어노테이션 분석

• @Autowired, @Entity 등의 어노테이션을 기반으로 클래스 구조를 분석하고
  객체를 동적으로 주입하거나 매핑합니다.

✅ 플러그인 구조, 런타임 객체 조립 등 유연한 설계에도 유용

• 정해지지 않은 클래스를 동적으로 로딩하거나 실행해야 하는 경우 필수적입니다.

💡 결론

• 직접 사용하는 것보다 프레임워크에 의해 간접적으로 활용되도록 설계하는 것이 가장 이상적입니다.

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🔁 리플렉션 주요 API 요약

메서드	설명
getName()	클래스 이름 반환
getDeclaredFields()	모든 필드 배열 반환
getDeclaredMethods()	모든 메서드 배열 반환
getDeclaredConstructor()	기본 생성자 반환
newInstance()	객체 인스턴스 생성
setAccessible(true)	private 멤버 접근 허용