# Java 빠른 참조

*OOP, 컬렉션, 스트림, 예외 처리 핵심*

> Source: Oracle Java Documentation (docs.oracle.com/javase) · MIT

## 기본

### Hello World

```
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}
```

### 컴파일 및 실행

```
javac Main.java      # compile
java Main             # run
java Main.java        # single-file (Java 11+)
```

### 네이밍 컨벤션

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `ClassName` | 클래스와 인터페이스는 PascalCase |
| `methodName` | 메서드와 변수는 camelCase |
| `CONSTANT_NAME` | 상수는 UPPER_SNAKE |
| `com.example.pkg` | 패키지는 소문자 역방향 도메인 |

## 데이터 타입

### 기본 타입

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `byte` | 8비트 부호 있는 정수 (-128 ~ 127) |
| `short` | 16비트 부호 있는 정수 |
| `int` | 32비트 부호 있는 정수 (기본 정수형) |
| `long` | 64비트 부호 있는 정수 (접미사 `L`) |
| `float` | 32비트 IEEE-754 부동소수점 (접미사 `f`) |
| `double` | 64비트 IEEE-754 부동소수점 (기본 소수형) |
| `boolean` | `true` / `false` |
| `char` | 16비트 유니코드 문자 |

### 문자열

```
String s = "hello";
String joined = s + " world";      // concatenation
int len = s.length();
String sub = s.substring(0, 3);    // "hel"
boolean eq = s.equals("hello");    // content equality
```

### 타입 변환

```
int i = (int) 3.14;               // narrowing cast
double d = i;                      // widening (auto)
int n = Integer.parseInt("42");    // string to int
String s = String.valueOf(42);     // int to string
```

### 배열

```
int[] nums = {1, 2, 3};
String[] names = new String[5];
int[][] matrix = new int[3][4];
Arrays.sort(nums);
```

## 제어 흐름

### If / Else

```
if (x > 0) {
    System.out.println("positive");
} else if (x == 0) {
    System.out.println("zero");
} else {
    System.out.println("negative");
}
```

### Switch

```
// Traditional
switch (day) {
    case "Mon": doWork(); break;
    case "Sat": case "Sun": rest(); break;
    default: routine();
}
// Switch expression (Java 14+)
String type = switch (day) {
    case "Sat", "Sun" -> "weekend";
    default -> "weekday";
};
```

### 반복문

```
for (int i = 0; i < 10; i++) { }
for (String s : list) { }         // enhanced for
while (condition) { }
do { } while (condition);
```

## 메서드

### 메서드 정의

```
public static int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
```

### 가변 인수 & 오버로딩

```
static int sum(int... nums) {
    int total = 0;
    for (int n : nums) total += n;
    return total;
}
// sum(1, 2)  sum(1, 2, 3)  both work
```

### 접근 제한자

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `public` | 어디서든 접근 가능 |
| `protected` | 같은 패키지 + 서브클래스 |
| `(default)` | 같은 패키지만 (키워드 없음) |
| `private` | 같은 클래스만 |

## 클래스 & 객체

### 클래스 정의

```
public class User {
    private String name;
    private int age;
    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() { return name; }
}
```

### 레코드 (Java 16+)

```
public record Point(double x, double y) {
    // auto: constructor, getters, equals, hashCode, toString
    public double distance() {
        return Math.sqrt(x * x + y * y);
    }
}
```

### static & final

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `static` | 인스턴스가 아닌 클래스에 속함 |
| `final field` | 초기화 후 재할당 불가 |
| `final method` | 오버라이드 불가 |
| `final class` | 서브클래스 생성 불가 |

## 상속

### extends

```
public class Animal {
    public void speak() { System.out.println("..."); }
}
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void speak() { System.out.println("Woof!"); }
}
```

### 추상 클래스

```
public abstract class Shape {
    abstract double area();
    public void describe() {
        System.out.println("Area: " + area());
    }
}
```

### 핵심 개념

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `super` | 부모 생성자 또는 메서드 호출 |
| `@Override` | 컴파일 타임 오버라이드 검사 |
| `instanceof` | 런타임 타입 검사 |
| `sealed (17+)` | 확장 가능한 클래스를 제한 |

## 인터페이스

### 인터페이스 정의

```
public interface Printable {
    void print();                    // abstract
    default String format() {        // default method
        return toString();
    }
    static Printable of(String s) {  // static method
        return () -> System.out.println(s);
    }
}
```

### 구현

```
public class Report implements Printable, Serializable {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Report");
    }
}
```

### 함수형 인터페이스

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Runnable` | `() -> void` |
| `Supplier<T>` | `() -> T` |
| `Consumer<T>` | `T -> void` |
| `Function<T,R>` | `T -> R` |
| `Predicate<T>` | `T -> boolean` |
| `Comparator<T>` | `(T, T) -> int` |

## 컬렉션

### List

```
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.get(0);                  // "a"
list.size();                  // 1
List<String> immutable = List.of("a", "b", "c");
```

### Map

```
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("key", 42);
map.getOrDefault("key", 0);   // 42
map.containsKey("key");       // true
map.forEach((k, v) -> { });
```

### Set

```
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("a");
set.contains("a");            // true
Set<String> immutable = Set.of("a", "b", "c");
```

### 주요 구현체

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `ArrayList` | 크기 조절 가능한 배열, 빠른 랜덤 접근 |
| `LinkedList` | 이중 연결 리스트, 빠른 삽입/삭제 |
| `HashMap` | 해시 테이블, O(1) get/put |
| `TreeMap` | 키 기준 정렬, O(log n) |
| `HashSet` | 고유 요소, O(1) 조회 |
| `LinkedHashMap` | 삽입 순서를 유지하는 HashMap |

## 예외 처리

### Try / Catch / Finally

```
try {
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println(e.getMessage());
} finally {
    // always executes
}
```

### Try-with-Resources

```
try (var reader = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
    String line = reader.readLine();
}   // auto-closes reader
```

### 예외 계층 구조

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Throwable` | 모든 오류 및 예외의 루트 |
| `Error` | 심각한 문제 (OutOfMemoryError) |
| `Exception` | 체크 예외 (반드시 처리해야 함) |
| `RuntimeException` | 언체크 예외 (NullPointer, IndexOutOfBounds) |

### 사용자 정의 예외

```
public class AppException extends Exception {
    public AppException(String msg) { super(msg); }
    public AppException(String msg, Throwable cause) {
        super(msg, cause);
    }
}
```

## 스트림 & 람다

### 람다 문법

```
Comparator<String> byLen = (a, b) -> a.length() - b.length();
Runnable task = () -> System.out.println("run");
Function<String, Integer> len = String::length;  // method ref
```

### 스트림 파이프라인

```
List<String> result = names.stream()
    .filter(n -> n.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .collect(Collectors.toList());
```

### 주요 스트림 연산

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `.filter(pred)` | 조건을 만족하는 요소만 유지 |
| `.map(func)` | 각 요소를 변환 |
| `.flatMap(func)` | 매핑 후 중첩 스트림 펼침 |
| `.sorted()` | 정렬 (자연 순서 또는 Comparator) |
| `.distinct()` | 중복 제거 |
| `.limit(n)` | 앞의 n개 요소만 가져오기 |
| `.collect()` | 터미널: 컬렉션으로 수집 |
| `.forEach()` | 터미널: 각 요소에 동작 수행 |
| `.reduce()` | 터미널: 단일 값으로 결합 |
| `.count()` | 터미널: 요소 개수 세기 |

## 제네릭

### 제네릭 클래스 & 메서드

```
public class Box<T> {
    private T value;
    public Box(T value) { this.value = value; }
    public T get() { return value; }
}
public static <T> List<T> listOf(T... items) {
    return List.of(items);
}
```

### 경계 타입 & 와일드카드

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `<T extends Number>` | T는 Number 또는 그 서브클래스여야 함 |
| `<T extends A & B>` | 다중 경계 (클래스 + 인터페이스) |
| `<?>` | 알 수 없는 타입 (읽기 전용) |
| `<? extends T>` | 상한 와일드카드 (생산자) |
| `<? super T>` | 하한 와일드카드 (소비자) |

## Optional & 모던 Java

### Optional

```
Optional<String> opt = Optional.ofNullable(getValue());
String result = opt.orElse("default");
opt.ifPresent(v -> System.out.println(v));
String upper = opt.map(String::toUpperCase).orElse("");
```

### 텍스트 블록 (Java 15+)

```
String json = """
        { "name": "Alice", "age": 30 }
        """;
```

### 유용한 기능

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `var (10+)` | 지역 변수 타입 추론 |
| `record (16+)` | 불변 데이터 캐리어 클래스 |
| `sealed (17+)` | 제한된 클래스 계층 구조 |
| `pattern matching (21+)` | 자동 캐스팅이 포함된 `instanceof` |
| `virtual threads (21+)` | `Thread.ofVirtual()`을 통한 경량 스레드 |