2017.09.05

자바 9 JDK 미리 보기 : 모듈 방식 이상의 변화

Paul Krill | InfoWorld

자바 스탠다드 에디션의 주 버전 업그레이드가 여러 차례 연기된 끝에 9월 21일 자바 개발 키트(Java Development Kit) 9 형식으로 출시된다. 2014년 3월 이후 첫 업그레이드다. JDK 9의 공식 제안서에 나열된 새 기능은 약 90가지인데, 그 중에서 가장 중요한 요소는 모듈성이다. 자바를 모듈 형식으로 재구성하기 위한 작업은 몇 년 동안 진행됐다. 그 외에도 컴파일, 코드 캐시, 자바스크립트 수용 등 다른 영역에서도 많은 부분이 개선됐다.



JDK 9에서 주목할 만한 기능은 다음과 같다.

JDK 9의 자바 플랫폼 모듈 시스템
자바 9 기능 중에서 가장 중요한 모듈성, 즉 자바 플랫폼 모듈 시스템(Java Platform Module Syste)은 실행, 컴파일, 빌드 시점에 결합할 수 있도록 JDK를 모듈로 분할 수 있게 해주는 기능이다. 모듈성은 모듈 간 종속성을 이해하도록 한다는 면에서 그동안 “전이적(transitive)” 변화로 불렸다.

자바 9의 모듈성 측면에는 애플리케이션 패키징, JDK 자체의 모듈화, 소스 코드를 모듈로 재구성하기가 포함된다. 빌드 시스템이 강화되어 모듈을 컴파일하고 빌드 시 모듈 경계를 적용한다. JDK와 자바 런타임 환경(JRE) 이미지는 모듈을 처리하도록 재구축된다. 또한 JavaFX UI 컨트롤과 CSS API도 모듈성 접근이 가능해진다.

다양한 구성이 지원되고 확장성, 보안, 애플리케이션 성능이 개선된다. 모듈성을 이끈 핵심 요인은 자바를 소형 디바이스에 맞게 더 쉽게 축소하는 것이다. 프로젝트 직소(Project Jigsaw)의 구성 요소인 자바 플랫폼 모듈 시스템이 구현된다.

모듈성이 구현되면 개발자는 자바 SE(Standard Edition) 및 EE(Enterprise Edition)에서 더 용이하게 라이브러리와 대규모 애플리케이션을 구축하고 유지할 수 있다. 오라클, IBM, 레드햇을 비롯한 업체들은 이런 플랫폼의 급진적 변화를 구현하는 구체적인 방법에 대해 이전까지 합의점을 찾지 못했다. 모듈 시스템 자체는 5월에 거부되었다가 개발이 어느정도 진행되고 6월 두 번째 투표에서 통과됐다.

모듈성이 자바 개발자에게 실질적 도움이 될지 여부는 전문가들 사이에서도 여전히 논란거리다. 그러나 논란 속에서도 오라클은 자바 플랫폼을 모듈화하기 위한 작업을 추진해왔다.

모듈성은 지금까지 자바 9 출시가 여러 번 지연된 원인이다. 오라클은 자바 9로의 마이그레이션을 더 용이하게 할 목적으로 클래스 및 리소스 파일을 검색하기 위해 JRE에서 사용되는 클래스 경로의 코드에 대한 유효하지 않은 반사적(reflective) 접근을 허용할 계획이다. 이 기능은 자바 9 이후에는 허용되지 않는다.

자바 9 JDK의 컴파일
자바 9 업그레이드에는 코드 컴파일을 위한 여러 가지 새로운 기능이 포함된다. 그 중에서 가장 중요한 기능은 AOT(ahead-of-time) 컴파일이다. 아직 실험 단계인 이 기능은 자바 클래스를 가상 시스템에서 실행하기 전에 네이티브 코드로 컴파일할 수 있게 해준다. 이 기능의 목적은 최고 성능에 제한적인 영향만 미치면서 크고 작은 애플리케이션의 시작 시간을 개선하는 것이다.

JIT(just-in-time) 컴파일러는 더 빠르지만 자바 프로그램들이 그동안 커지면서 JIT의 예비 가동 시간이 너무 길어지고 일부 자바 메쏘드가 컴파일되지 않아 성능이 저하되는 상태에 이르렀다. AOT 컴파일은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기능이다.

하지만 자바 기술 업체 엑셀시어(Excelsior)의 마케팅 이사인 드미트리 레스코프는 AOT 컴파일 기술이 충분히 성숙하지 않은 상태임을 우려하면서 오라클이 좀더 안정화된 후 자바 10에 AOT를 도입하는 편이 나았을 것이라고 말했다.

자바 9는 오라클의 스마트 컴파일 배포에서 2단계를 제공하는 역할도 한다. 여기에는 s javac 툴의 안정성과 이식성을 개선하여 JVM(자바 가상 머신)에서 기본적으로 사용이 가능하도록 하는 작업이 포함된다. 또한 이 툴은 JDK 외의 대형 프로젝트에서 사용할 수 있도록 일반화된다.

또 다른 새로운(그러나 실험적인) 컴파일 기능은 자바 수준 JVM 컴파일러 인터페이스(JVMCI)다. 이 인터페이스는 자바로 작성된 컴파일러를 JVM에서 동적 컴파일러로 사용할 수 있게 해준다. JVMCI의 API는 VM 구조 접근, 컴파일된 코드 설치, JVM 컴파일 시스템으로의 연결을 위한 메커니즘을 제공한다.

자바로 JVM 컴파일러를 작성하면 C 또는 C++로 작성된 기존 컴파일러에 비해 유지 관리와 개선이 용이한 고품질 컴파일러를 만들 수 있다. 그 외에 자바 내 컴파일러를 구현하기 위한 다른 활동으로 그랄 프로젝트(Graal Project), 프로젝트 메트로폴리스(Project Metropolis)가 있다.

새로운 컴파일러 컨트롤 기능은 JVM 컴파일러에 대한, 세밀하면서 메쏘드-컨텍스트 종속적인 컨트롤을 제공하여 개발자가 성능 저하 없이 런타임에 컴파일러 컨트롤 옵션을 변경할 수 있게 해준다. 또한 이 툴은 JVM 컴파일러 버그에 대한 해결책도 된다.

자바 9의 JDK는 javac 컴파일러를 업데이트하여 자바 9 프로그램을 컴파일해서 이전 버전의 자바에서 실행할 수 있도록 한다.

마침내 자바 9로 온 REPL
자바 9에는 REPL(read-eval-print loop) 툴이 포함된다. REPL은 자바의 오랜 숙원 중 하나였고 프로젝트 쿨리아(Project Kulia)에서 몇 년 동안 개발된 끝에 이번 버전에서 실현된다.



2017.09.05

자바 9 JDK 미리 보기 : 모듈 방식 이상의 변화

Paul Krill | InfoWorld

자바 스탠다드 에디션의 주 버전 업그레이드가 여러 차례 연기된 끝에 9월 21일 자바 개발 키트(Java Development Kit) 9 형식으로 출시된다. 2014년 3월 이후 첫 업그레이드다. JDK 9의 공식 제안서에 나열된 새 기능은 약 90가지인데, 그 중에서 가장 중요한 요소는 모듈성이다. 자바를 모듈 형식으로 재구성하기 위한 작업은 몇 년 동안 진행됐다. 그 외에도 컴파일, 코드 캐시, 자바스크립트 수용 등 다른 영역에서도 많은 부분이 개선됐다.



JDK 9에서 주목할 만한 기능은 다음과 같다.

JDK 9의 자바 플랫폼 모듈 시스템
자바 9 기능 중에서 가장 중요한 모듈성, 즉 자바 플랫폼 모듈 시스템(Java Platform Module Syste)은 실행, 컴파일, 빌드 시점에 결합할 수 있도록 JDK를 모듈로 분할 수 있게 해주는 기능이다. 모듈성은 모듈 간 종속성을 이해하도록 한다는 면에서 그동안 “전이적(transitive)” 변화로 불렸다.

자바 9의 모듈성 측면에는 애플리케이션 패키징, JDK 자체의 모듈화, 소스 코드를 모듈로 재구성하기가 포함된다. 빌드 시스템이 강화되어 모듈을 컴파일하고 빌드 시 모듈 경계를 적용한다. JDK와 자바 런타임 환경(JRE) 이미지는 모듈을 처리하도록 재구축된다. 또한 JavaFX UI 컨트롤과 CSS API도 모듈성 접근이 가능해진다.

다양한 구성이 지원되고 확장성, 보안, 애플리케이션 성능이 개선된다. 모듈성을 이끈 핵심 요인은 자바를 소형 디바이스에 맞게 더 쉽게 축소하는 것이다. 프로젝트 직소(Project Jigsaw)의 구성 요소인 자바 플랫폼 모듈 시스템이 구현된다.

모듈성이 구현되면 개발자는 자바 SE(Standard Edition) 및 EE(Enterprise Edition)에서 더 용이하게 라이브러리와 대규모 애플리케이션을 구축하고 유지할 수 있다. 오라클, IBM, 레드햇을 비롯한 업체들은 이런 플랫폼의 급진적 변화를 구현하는 구체적인 방법에 대해 이전까지 합의점을 찾지 못했다. 모듈 시스템 자체는 5월에 거부되었다가 개발이 어느정도 진행되고 6월 두 번째 투표에서 통과됐다.

모듈성이 자바 개발자에게 실질적 도움이 될지 여부는 전문가들 사이에서도 여전히 논란거리다. 그러나 논란 속에서도 오라클은 자바 플랫폼을 모듈화하기 위한 작업을 추진해왔다.

모듈성은 지금까지 자바 9 출시가 여러 번 지연된 원인이다. 오라클은 자바 9로의 마이그레이션을 더 용이하게 할 목적으로 클래스 및 리소스 파일을 검색하기 위해 JRE에서 사용되는 클래스 경로의 코드에 대한 유효하지 않은 반사적(reflective) 접근을 허용할 계획이다. 이 기능은 자바 9 이후에는 허용되지 않는다.

자바 9 JDK의 컴파일
자바 9 업그레이드에는 코드 컴파일을 위한 여러 가지 새로운 기능이 포함된다. 그 중에서 가장 중요한 기능은 AOT(ahead-of-time) 컴파일이다. 아직 실험 단계인 이 기능은 자바 클래스를 가상 시스템에서 실행하기 전에 네이티브 코드로 컴파일할 수 있게 해준다. 이 기능의 목적은 최고 성능에 제한적인 영향만 미치면서 크고 작은 애플리케이션의 시작 시간을 개선하는 것이다.

JIT(just-in-time) 컴파일러는 더 빠르지만 자바 프로그램들이 그동안 커지면서 JIT의 예비 가동 시간이 너무 길어지고 일부 자바 메쏘드가 컴파일되지 않아 성능이 저하되는 상태에 이르렀다. AOT 컴파일은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기능이다.

하지만 자바 기술 업체 엑셀시어(Excelsior)의 마케팅 이사인 드미트리 레스코프는 AOT 컴파일 기술이 충분히 성숙하지 않은 상태임을 우려하면서 오라클이 좀더 안정화된 후 자바 10에 AOT를 도입하는 편이 나았을 것이라고 말했다.

자바 9는 오라클의 스마트 컴파일 배포에서 2단계를 제공하는 역할도 한다. 여기에는 s javac 툴의 안정성과 이식성을 개선하여 JVM(자바 가상 머신)에서 기본적으로 사용이 가능하도록 하는 작업이 포함된다. 또한 이 툴은 JDK 외의 대형 프로젝트에서 사용할 수 있도록 일반화된다.

또 다른 새로운(그러나 실험적인) 컴파일 기능은 자바 수준 JVM 컴파일러 인터페이스(JVMCI)다. 이 인터페이스는 자바로 작성된 컴파일러를 JVM에서 동적 컴파일러로 사용할 수 있게 해준다. JVMCI의 API는 VM 구조 접근, 컴파일된 코드 설치, JVM 컴파일 시스템으로의 연결을 위한 메커니즘을 제공한다.

자바로 JVM 컴파일러를 작성하면 C 또는 C++로 작성된 기존 컴파일러에 비해 유지 관리와 개선이 용이한 고품질 컴파일러를 만들 수 있다. 그 외에 자바 내 컴파일러를 구현하기 위한 다른 활동으로 그랄 프로젝트(Graal Project), 프로젝트 메트로폴리스(Project Metropolis)가 있다.

새로운 컴파일러 컨트롤 기능은 JVM 컴파일러에 대한, 세밀하면서 메쏘드-컨텍스트 종속적인 컨트롤을 제공하여 개발자가 성능 저하 없이 런타임에 컴파일러 컨트롤 옵션을 변경할 수 있게 해준다. 또한 이 툴은 JVM 컴파일러 버그에 대한 해결책도 된다.

자바 9의 JDK는 javac 컴파일러를 업데이트하여 자바 9 프로그램을 컴파일해서 이전 버전의 자바에서 실행할 수 있도록 한다.

마침내 자바 9로 온 REPL
자바 9에는 REPL(read-eval-print loop) 툴이 포함된다. REPL은 자바의 오랜 숙원 중 하나였고 프로젝트 쿨리아(Project Kulia)에서 몇 년 동안 개발된 끝에 이번 버전에서 실현된다.



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