자바 CompletableFuture와 리스트 변환 처리 방법

자바 CompletableFuture 소개 및 기본 사용법

자바의 CompletableFuture는 비동기 프로그래밍을 위한 강력한 도구입니다. CompletableFuture를 사용하면 비동기적으로 작업을 실행하고 결과를 처리할 수 있습니다. 왜냐하면 CompletableFuture는 Future 인터페이스를 구현하면서도, 작업의 완료 상태를 체크하고 결과를 가져오는 등의 추가적인 기능을 제공하기 때문입니다.

기본적으로 CompletableFuture는 다음과 같이 사용됩니다. 비동기 작업을 시작하고, 그 결과에 대해 다양한 연산을 체이닝 방식으로 적용할 수 있습니다. 이를 통해 비동기 작업의 결과를 조작하거나, 여러 비동기 작업을 조합할 수 있습니다.

예를 들어, 비동기적으로 데이터를 로드하고, 그 결과를 가공한 후, 최종적으로 사용자에게 결과를 반환하는 일련의 작업을 CompletableFuture를 사용하여 쉽게 구현할 수 있습니다.

다음은 CompletableFuture를 사용하는 간단한 예제 코드입니다.

    CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        return "Hello";
    }).thenApply(result -> {
        return result + " World";
    }).thenAccept(finalResult -> {
        System.out.println(finalResult);
    });

위 코드는 비동기적으로 "Hello" 문자열을 생성하고, 그 결과에 " World"를 추가한 후, 최종 결과를 출력합니다.

리스트와 CompletableFuture의 결합

실제 개발 과정에서는 여러 비동기 작업의 결과를 하나의 리스트로 모으는 경우가 자주 있습니다. 이러한 경우, CompletableFuture의 결과를 리스트로 변환하는 처리가 필요합니다. 왜냐하면 각각의 비동기 작업이 독립적으로 실행되고, 각 작업의 결과를 하나의 리스트에 모으기 위해서는 추가적인 처리가 필요하기 때문입니다.

이를 위해 CompletableFuture의 리스트를 다루는 방법을 알아보겠습니다. 가장 기본적인 방법은 CompletableFuture의 결과를 각각 리스트에 추가하는 것입니다. 하지만 이 방법은 각 CompletableFuture가 완료될 때마다 리스트에 접근해야 하므로, 동시성 문제를 일으킬 수 있습니다.

더 나은 접근 방법은 CompletableFuture.allOf 메소드를 사용하는 것입니다. allOf 메소드는 여러 CompletableFuture가 모두 완료될 때까지 기다린 후, 각 CompletableFuture의 결과를 모아 처리할 수 있습니다.

다음은 CompletableFuture의 리스트를 처리하는 예제 코드입니다.

    List<CompletableFuture<String>> futures = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return "Result " + Thread.currentThread().getName();
        });
        futures.add(future);
    }

    CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[0]))
        .thenAccept(v -> {
            futures.forEach(future -> future.thenAccept(System.out::println));
        });

위 코드는 10개의 비동기 작업을 생성하고, 모든 작업이 완료될 때까지 기다린 후, 각 작업의 결과를 출력합니다.

실무에서의 CompletableFuture 활용

실무에서 CompletableFuture를 활용하는 경우, 비동기 작업의 복잡도가 높아질 수 있습니다. 예를 들어, 외부 시스템과의 통신, 데이터베이스 쿼리, 파일 I/O 등 다양한 비동기 작업을 조합해야 할 수 있습니다. 이러한 경우, CompletableFuture를 효과적으로 활용하기 위해서는 비동기 작업의 조합, 예외 처리, 타임아웃 처리 등을 고려해야 합니다.

특히, 여러 비동기 작업을 조합할 때는 allOf 외에도 thenCompose, thenCombine 등의 메소드를 활용할 수 있습니다. 이를 통해 더 유연하고 강력한 비동기 프로그래밍이 가능해집니다.

또한, CompletableFuture는 예외 처리를 위한 exceptionally, handle 메소드를 제공합니다. 이를 통해 비동기 작업 중 발생한 예외를 효과적으로 처리할 수 있습니다.

비동기 작업의 타임아웃 처리를 위해서는 orTimeout, completeOnTimeout 메소드를 사용할 수 있습니다. 이 메소드들을 사용하면 지정된 시간 내에 작업이 완료되지 않을 경우, 예외를 발생시키거나 기본값을 반환할 수 있습니다.

실무에서 CompletableFuture를 효과적으로 활용하기 위해서는 이러한 다양한 기능과 패턴을 숙지하고 적절히 활용하는 것이 중요합니다.

결론

이 글에서는 자바의 CompletableFuture와 리스트 변환 처리 방법에 대해 알아보았습니다. CompletableFuture는 비동기 프로그래밍을 위한 강력한 도구로, 다양한 비동기 작업을 효과적으로 처리할 수 있습니다.

리스트와 CompletableFuture의 결합은 실무에서 자주 마주치는 문제 중 하나입니다. 이를 해결하기 위한 방법으로 CompletableFuture.allOf 메소드의 활용이 소개되었습니다.

실무에서 CompletableFuture를 효과적으로 활용하기 위해서는 비동기 작업의 조합, 예외 처리, 타임아웃 처리 등을 고려해야 합니다. 이러한 기능과 패턴을 숙지하고 적절히 활용한다면, 더 효율적이고 강력한 비동기 프로그래밍이 가능해질 것입니다.

비동기 프로그래밍은 복잡할 수 있지만, CompletableFuture와 같은 도구를 활용하면 이러한 복잡성을 효과적으로 관리할 수 있습니다. 따라서 CompletableFuture의 다양한 기능을 잘 이해하고 활용하는 것이 중요합니다.