🚩Java (1) : 역사, 특징, 설치

🚩 Java의 역사

🏁 Java는 어떻게 발전했나요?

• 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems, Inc.)에서 개발
• 1996년 1월에 공식적으로 발표한 객체지향 프로그래밍 언어(OOP)
  - 🧐 : 지금은 간단히 이해하기! → 명사(나) + 동사(때리다) + 대상(너) 따로따로!
  - 참고 : 얄코 | 객체지향 프로그래밍이 뭔가요?
• Java 이전 OOP인 C++는 운영체제가 다르면 다시 컴파일해야하는 문제가 있었으나,
  Java에서는 JVM(Java Virtual Machine)을 통해 이를 해결했다.
  - 🧐 컴파일은 사람의 언어를 컴퓨터의 언어로 바꿔주는 것. (예: 한국어 → 기계어(2진수))
  - 참고 : 빌드와 컴파일러, 컴파일, 링크, 디버그
  - 참고 : 기계어, 어셈블리어, 고급언어의 차이점이 뭐지?
• Java의 버전 변화 :
  - 참고 : [JAVA] Java SE 와 Java EE 차이점 : 자바의 다양한 플랫폼
  - 참고 : java 버전별 차이 & 특징 : 버전별 기능 차이를 잘 설명해주는 블로그

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🚩 Java의 특징

1. 운영체제에 독립적이다.
   - 🧐 : 아하, JVM는 '가상 컴퓨터'인데 이 '중간 단계'가 OS에 상관없이 프로그램을 구동하게 하는구나!
2. 객체지향언어이다.
   - 🧐 : 명사(너) + 동사(좋아하다) + 대상(나) 따로따로!
3. 비교적 배우기 쉽다.
4. 자동 메모리 관리(Garbage Collection)
   - 🧐 : 사용하지 않는 메모리를 자동으로 할당해제하는 GC가 존재하구나! 이게 비효율적이면 직접 커스터마이징 하기도 한다네?
   - 참고 : Garbage Collection(가비지 컬렉션)의 성능을 높이는 코딩 방법
5. 네트워크와 분산처리를 지원한다.
6. 멀티쓰레드를 지원한다.
7. 동적 로딩(Dynamic Loading)을 지원한다.

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🚩 Java 가상 머신(JVM)의 특징

• JVM(Java virtual machine) = 자바 실행을 위한 가상 기계(여기서는 컴퓨터)
• 가상 기계란 소프트웨어로 구현된 하드웨어. 즉, JVM은 컴퓨터 속에 구현된 컴퓨터
• Java를 실행하기 위해 컴퓨터 속에 구현된 컴퓨터
• 운영체제(OS) 독립적 : Windows, Macintosh, Linux 무관하게 실행 가능
  - 🧐 : 윈도우(그램) 컴퓨터로 개발해도, 맥북에서 실행 가능하구나!
  
  JVM 프로그램 실행과정

JVM 실행과정 해석
1. 프로그램이 실행되면 JVM은 OS로부터 이 프로그램이 필요로 하는 메모리를 할당받는다. (JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.)
2. 자바 컴파일러(javac)가 자바 소스코드(.java)를 읽어들여 자바 바이트코드(.class)로 변환시킨다.
3. Class Loader를 통해 class파일들을 JVM으로 로딩한다.
4. 로딩된 class파일들은 Execution engine을 통해 해석된다.
5. 해석된 바이트코드는 Runtime Data Areas에 배치되어 실질적인 수행이 이루어지게 된다.
6. 실행과정 속에서 JVM은 필요에 따라 Thread Synchronization과 GC같은 관리작업을 수행한다.

JVM 구조

• 클래스 로더 시스템
  • 로딩
  • 링크
  • 초기화
    
    
• 메모리
  - 스택
  - PC
  - 네이티브 메소드 스택
  - 힙
  - 메소드
  
  
• 실행 엔진
  - 인터프리터(interpreter)
  - JIT 컴파일러
  - GC
  
  

- 참고 : JVM, JRE, JDK 알아보기*
- 출처 : JVM의 특징, 구조, 실행과정*
- 출처 : JVM 이해하기** : 클래스로더, 메모리, 실행엔진

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🚩 Java 설치 및 환경변수 설정

• 남궁성 교수님 GitHub, 자바의정석 기초편

• [자바의 정석 - 기초편] ch1-5~6 자바 개발 도구의 설치와 설정 - Windows
  
  

• 🌊 환경변수를 Path에 등록하기!
  - 환경변수란? : 얄코 - 기본 개발용어 알아보기 (7분 15초) | blog: 환경변수란? 환경변수와 path
  - 😏 : '환경'은 소프트웨어가 동작하는 공간! (예: 컴퓨터) '환경 변수'는 각 컴퓨터에 개별적으로 존재하는 다양한 주소들의 값이구나! (예: 현관비번)
  - 환경변수 등록 방법 :
  1. JDK를 설치한 경우 로컬디스크 C에 압축해제한 폴더를 이동시킨다. (jdk 폴더 이름을 jdk1.8로 수정하면 경로 설정이 더 쉽다.)
  2. JDK 폴더 안의 bin 폴더에 javac(자바 컴파일러).exe 파일이 존재하는지 확인한다. 존재한다면 bin 폴더의 주소를 복사한다.
  3. 시스템 - 고급 시스템 설정 - 환경 변수 - 시스템 변수에서 Path를 확인하고 편집을 클릭한다.
  4. 새로만들기 - bin 폴더까지의 경로(내 경우 C:\jdk1.8\bin)를 등록한다.
  5. 환경변수 설정 끝!
  - 환경변수 설정이유 :
  - 참고 : 환경변수를 설정하는 이유, 환경 변수 Path
  - 😯 환경 변수가 없다면 어떻게 될까? : JDK의 bin 폴더 안에 있는 실행파일 javac.exe 을 통해 확장자 .java 파일을 .class 파일로 컴파일(기계가 이해할 수 있게 언어 변환)해준다고 가정해보자.
  ⏺️ Hello.java라는 파일을 텍스트로 만들어준다.
  ⏺️ Hello.java 파일을 JDK 폴더 안의 또 다른 폴더 work를 만들어 그 안에 옮겨준다.
  ⏺️ 명령프롬프트를 실행한다.
  ⏺️명령어를 입력한다. javac Hello.java ➡ javac은(는) 내부 또는 외부 명령, 실행할 수 있는 프로그램, 또는 배치 파일이 아닙니다.
  ⏺️ JDK의 자바컴파일러 실행파일인 javac가 동작하지 않은 것이다.
  ⏺️ 컴퓨터가 javac.exe의 위치를 모르기 때문에 발생한 일이다.
  ⏺️ 따라서 환경변수 Path에 실행파일의 위치를 설정해두지 않으면 다음의 명령어를 사용해 컴파일러 파일을 실행해야 한다. (해당 work 디렉토리로 cd한 상태에서 C:\jdk1.8\work>)c:\jdk1.8\bin\javac Hello.java ➡ Hello.java 파일이 Hello.class 파일로 컴파일 된다!
  ⏺️이제 JDK가 java.exe파일을 사용해 class 파일을 읽어서 명령을 실행할 수 있다. 마찬가지로 (해당 work 디렉토리로 cd한 상태에서-C:\jdk1.8\work>) c:\jdk1.8\bin\java Hello ➡ 해당 Hello.class의 2진 언어를 분석해 자바가 명령을 수행한다!
  ⏺️ 그런데 javac.exe와 java.exe 파일은 모두 c:\jdk1.8\bin\안에 있다. 항상 해당 경로를 입력해서 두 파일을 실행시켜야 하는걸까? 정답은 그렇지 않다.
  ⏺️ 시스템 환경 변수 편집을 통해 Path에 c:\jdk1.8\bin\를 등록해준다면, 해당 폴더 안에 존재하는 javac.exe와 java.exe를 모두 찾아 실행파일을 동작시킨다.
  ⏺️ c:\jdk1.8\bin\javac Hello.java = javac Hello.java
  ⏺️ c:\jdk1.8\bin\java Hello = java Hello
  ⏺️ Path 환경변수 설정을 통해 실행파일의 위치를 일일이 찾아가며 명령어를 입력하는 수고로움을 줄일 수 있게 된 것이다!

  * 운영체제가 어떠한 명령을 받았을 때의 동작
  1. 현재 위치한 디렉토리에 해당 명령어가 있는지 확인한다. (있는 경우 실행하고 없는 경우 2번으로 넘어간다.)
  2. Path라는 환경변수가 가지고 있는 모든 경로에 대해서 입력된 명령어가 존재하는지 탐색한다.
  3. 명령어를 발견하면 실행한다. 발견하지 못하면 다음과 같이 에러 메세지를 출력한다.
  javac은(는) 내부 또는 외부 명령, 실행할 수 있는 프로그램, 또는 배치 파일이 아닙니다.
  
  - 출처 : 환경변수를 설정하는 이유, 환경 변수 Path

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  사진 자료

  

  ⬆️ Hello.java (Java) 파일이 `javac.exe`실행을 통해 Hello.class로 변경된 모습.
  자바는 `java.exe`실행을 통해 class 안의 이진코드를 해석하여 해당 소스코드의 명령을 실행한다.

  

  ⬆️환경변수 편집. 명령어의 실행파일이 있는 곳에 자료를 등록해야함.

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참고 자료

• 얄코 | 객체지향 프로그래밍이 뭔가요?
• 빌드와 컴파일러, 컴파일, 링크, 디버그
• 기계어, 어셈블리어, 고급언어의 차이점이 뭐지?
• [JAVA] Java SE 와 Java EE 차이점 : 자바의 다양한 플랫폼 java 버전별 차이 & 특징 : 버전별 기능 차이를 잘 설명해주는 블로그
• Garbage Collection(가비지 컬렉션)의 성능을 높이는 코딩 방법
• JVM, JRE, JDK 알아보기*
• JVM의 특징, 구조, 실행과정*
• JVM 이해하기** : 클래스로더, 메모리, 실행엔진
• 남궁성 교수님 GitHub, 자바의정석 기초편
• [자바의 정석 - 기초편] ch1-5~6 자바 개발 도구의 설치와 설정 - Windows
• 얄코 - 기본 개발용어 알아보기 (7분 15초)
• blog: 환경변수란? 환경변수와 path
• 환경변수를 설정하는 이유, 환경 변수 Path

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공고 :

• 챕터 2 정리부터는 저작권에 대한 우려로 비공개 전환함. (23.02.27)