자바의 특징
이식성이 높은 언어이다.
자바로 개발된 프로그램은 소스파일을 수정하지 않아도 자바 실행 환경(JRE: Java Runtime Environment)이 설치되어 있다면 모든 운영체제에서 실행 가능하다.
객체지향 언어이다.
처음부터 객체를 고려하여 설계된 언어이기 때문에 객체 지향 언어가 가져야 할 캡슐화, 상속, 다형성 기능을 완벽하게 지원한다.
함수적 스타일 코딩을 지원한다.
함수적 프로그래밍은 대용량 데이터의 병렬 처리, 이벤트 지향 프로그래밍을 할 때 유용한데, 자바는 함수적 프로그래밍을 위해 람다식(Lambda Expressions)을 자바 8부터 지원한다.
메모리를 자동으로 관리한다.
c++ 같은 언어의 경우 개발자가 직접 메모리를 관리해줘야 한다. 메모리를 제대로 관리해주지 않으면 프로그램에 오류가 발생할 수 있다.
하지만 자바의 경우엔 객체 생성 시 자동으로 메모리 영역을 찾아서 할당해주고, 사용이 완료되면 쓰레기 수집기(Garbage Collector)를 실행시켜 자동으로 사용하지 않는 객체를 제거시켜준다. 그렇기에 개발자들이 메모리 관리를 신경쓰지 않아도 되고 프로그램의 안전성이 높아진다.
다양한 애플리케이션을 개발할 수 있다.
자바는 다양한 운영체제에서 실행되는 프로그램을 개발할 수 있다.
멀티 스레드(Multi-Thread)를 쉽게 구현할 수 있다.
프로그램이 실행되는 운영체제에 따라 멀티 스레드를 구현하는 방법이 다르지만, 자바는 멀티 스레드 관련 라이브러리 API를 제공하고 있기 때문에 실행되는 운영체제에 상관없이 멀티 스레드를 쉽게 구현할 수 있다.
동적 로딩(Dynamic Loading)을 지원한다.
자바 애플리케이션이 실행될 때 모든 객체가 생성되지 않고, 객체가 필요한 시점에 클래스를 동적 로딩해서 객체를 생성한다. 나중에 유지보수를 할 때도 해당 클래스만 수정하면 되므로 유지보수를 쉽고 빠르게 진행할 수 있다.
막강한 오픈소스 라이브러리가 풍부하다.
자바는 오픈소스 언어이기 때문에 자바에서 사용하는 라이브러리 또한 오픈소스가 넘쳐난다. 오픈소스 라이브러리를 사용하면 안전하게 빨리 개발을 할 수 있다.
자바 가상 기계 (JVM)
자바 프로그램은 자바 가상 기계 (JVM: Java Virtual Machine) 위에서 돌아간다. 왜냐하면 운영체제는 자바 프로그램을 바로 실행시킬 수 없기 때문이다. 자바 프로그램은 바이트 코드이기 때문에 중간에서 JVM이 바이트 코드를 기계어로 바꿔준다. 또한, 자바 프로그램은 JVM 위에서 돌아가기 때문에 자바 프로그램을 운영체제마다 따로따로 만들어 줄 필요가 없다. 물론 자바 프로그램은 운영체제와 상관없지만, JVM은 운영체제에 종속적이다.
자바 프로그램은 확장자가 .java인 소스 파일을 작성하는 것부터 시작한다. 이 소스 파일은 컴퍼일러(javac.exe)로 컴파일하면 확장자가 .class인 바이트 코드 파일이 생성된다. 바이트 코드 파일은 JVM 구동 명령어(java.exe)에 의해 JVM에서 해석되고 해당 운영체제에 맞게 기계어로 번역된다.
자바 프로그램 개발 순서
자바 프로그램을 개발하는 순서는 다음과 같다.
- .java 소스 파일 작성
- 컴파일러(javac.exe)로 바이트 코드 파일(.class) 생성
- JVM 구동 명령어(java.exe)로 실행
자바 프로그램 예제 분석
예제 Hello.java를 작성해보자.
public class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, welcome to the java world!");
}
}위 코드를 실행시키면 "Hello, welcome to the java world!"라는 문자열이 출력된다.
위의 코드를 분석해보자.
먼저, 자바 실행 프로그램은 반드시 클래스(class) 블록과 main() 메소드(method) 블록으로 구성되어야 한다. 메소드 블록은 단독으로 작성될 수 없고 항상 클래스 블록 내부에서 작성되어야 한다.
클래스 : 필드 또는 메소드를 포함하는 블록
메소드 : 어떤 일을 처리하는 실행문을 모아 놓은 블록
위의 코드를 보면 첫 줄에 클래스 이름 Hello가 나온다. 그리고 그 다음에 잇는 중괄호부터 그와 짝을 이루는 중괄호까지가 클래스 블록이다.
public class Hello { // Hello는 클래스 이름, 중괄호부터 클래스 블록 시작
} // 여기까지 클래스 블록클래스의 이름은 개발자가 마음대로 정할 수 있다. 다만 소스 파일명과 대소문자가 일치해야 한다. 그리고 숫자로 시작할 수 없고, 공백을 포함해서도 안 된다.
클래스 블록에는 메소드를 작성할 수 있는데, 메소드는 클래스처럼 이름과 블록을 가진다. main이 메소드 이름이고, 중괄호부터 그와 짝을 이루는 중괄호까지가 메소드 블록이다.
public static void main(String[] args) { // main은 메소드 이름, 중괄호부터 메소드 블록 시작
System.out.println("Hello, welcome to the java world!");
} // 여기까지 메소드 블록메소드 이름도 개발자가 마음대로 정할 수 있지만 main() 메소드만큼은 다른 이름으로 바꾸면 안 된다. 왜냐하면 java.exe로 JVM을 구동시키면 제일 먼저 main() 메소드를 찾아서 실행시키기 때문이다. 그래서 main() 메소드를 프로그램 실행 진입점 (entry point)이라고 한다. 만약 클래스 내부에 main() 메소드가 없거나 잘못 작성하면 클래스를 실행할 수 없다. main() 메소드가 없는 클래스를 실행시키면 에러 메세지가 뜬다.
메소드 블록에는 실행문이 작성되는데, 실행문의 끝에는 반드시 세미콜론(;)을 붙여야 한다. 그렇지 않으면 컴파일 에러가 발생한다.
System.out.println("Hello, welcom to the java world");실행문으로 인해 문자열이 출력된다.
main() 메소드 블록이 모두 실행되면 Hello 프로그램은 종료된다.
주석
주석은 프로그램 실행과는 상관없이 코드에 설명을 붙인 것을 말한다. 컴파일 과정에서 주석은 무시되고 실행문만 바이트 코드로 번역된다.
| 주석기호 | 설명 |
|---|---|
| // | //부터 라인 끝까지 주석으로 처리한다. (행 주석) |
| /* ~ */ | /*와 */ 사이에 있는 모든 범위를 주석으로 처리한다. (범위 주석) |
행 주석과 범위 주석 외에도 자바 API 도큐먼트 문서에 포함되는 도큐먼트 주석(/** ~ */)도 있다. 도큐먼트 주석은 javadoc.exe 명령어로 API 도큐먼트를 생성하는데 사용된다.
