Chapter 01 - 자바를 시작하기 전에

자바 (Java Programming Language)

자바란?

• 썬 마이크로시스템즈에서 개발 후 1996년 1월 공식 발표
• 운영체제 독립적
  • 인터넷 환경에서 인기 (다양한 OS가 공존하기 때문)
• 객체지향과 c++과 같은 다른 언어의 장점을 채택
  • 쉽고 간결한 표현
• 2010년 오라클사가 인수

자바의 역사

• 1991년 오크(Oak)에서 고안
  • 원래 오크는 가전제품과 같은 소형 기기가 목적
  • 운영체제 독립적
• 개발 방향을 바꾼 후 핫 자바(Hot java) 출시 후 1996년 1월에 자바 정식 발표
• 애플릿 이후 서블릿과 JSP, 안드로이드에서도 자바 채택

자바 언어의 특징

• 운영 체제에 독립적
  • 프로그램은 운영체제에 독립적
  • 이를 해석하는 JVM은 운영체제에 종속적
    • 여러 운영체제엔 서로 다른 버전의 JVM 제공
• 객체지향언어
  • 순수한 객체지향언어
  • 상속, 캡슐화, 다형성이 적용
• 비교적 배우기 쉬움
  • C++에서 연산자와 기본 구문
  • 스몰 톡(small talk)에서 객체지향
  • 간결하고 명료한 객체지향적 설계
• 자동 메모리 관리 (Garbage Collection)
  • 가비지 컬렉터가 자동으로 메모리 관리
  • 비효율적인 면도 있지만 프로그래머는 프로그래밍에 더 집중
• 네트워크와 분산처리 지원
  • 다양한 네트워크 프로그래밍 라이브러리 (Java API) 지원
• 멀티 스레드 지원
  • 자바는 시스템과는 관계없는 멀티 스레드 프로그램 구현 가능
    • 관련된 라이브러리 제공 (Java API)
  • 자바 인터프리터가 여러 쓰레드의 스케줄링 담당
• 동적 로딩 (Dynamic Loading) 지원
  • 실행 시에 모든 클래스가 로딩 X
    • 필요한 시점에 클래스를 로딩
  • 일부 클래스 변경 시 or 애플리케이션의 변경 시 비교적 적은 작업으로 처리

JVM (Java Virtual Machine)

자바를 실행하기 위한 가상 기계

가상 기계란 소프트웨어로 구현된 하드웨어 (윈도우 미디어 플레이어, 윈앰프), 컴퓨터 속의 컴퓨터

• 자바로 작성된 애플리케이션은 모두 JVM에서만 실행
  • 실행을 위해 반드시 JVM이 필요

일반 애플리케이션과 비교

• 일반 어플리케이션
• 일반 어플리케이션 <-> OS <-> 컴퓨터
• 다양한 OS용 JVM

JAVA 어플리케이션 <-> Windows용 JVM _<-> OS(Window) <-> 컴퓨터_
JAVA 어플리케이션 <-> Macintosh용 JVM _<-> OS(Macintosh) <-> 컴퓨터_
JAVA 어플리케이션 <-> Linux용 JVM _<-> OS(Linux) <-> 컴퓨터_

• 실행 시 해석이 필요해 속도가 느린 점은 JIT 컴파일러 & 최적화 기술로 격차를 줄임
• 일반 어플리케이션은 OS 종속적
• 자바 어플리케이션은 JVM이 OS 종속적
  • 자바 어플리케이션은 OS와 하드웨어에 독립적
    • Write once, run anywhere.

 

자바 개발 환경 구축하기

자바 개발도구(JDK) 설치하기

JDK와 자바 클래스 라이브러리, 자바를 개발하는데 필요한 프로그램들이 설치

JDK bin 디렉터리의 주요 실행파일

• javac.exe
  • 자바 컴파일러, 자바 소스코드를 바이트코드로 컴파일
• java.exe
  • 자바 인터프리터, 컴파일러가 생성한 바이트코드 해석 후 실행
• javap.exe
  • 역어셈블러, 컴파일된 클래스 파일을 원래의 소스로 변환
• javadoc.exe
  • 자동문서 생성기
  • 소스 파일에서 주석(/** */)으로 API 문서와 같은 형식의 문서 자동 생성
• jar.exe
  • 압축프로그램
  • 클래스 파일 & 프로그램의 실행에 관련된 파일로 압축

JAVA API 문서 설치하기

• https://java.sun.com/ 다운 가능
• 사전처럼 필요할 때 찾아서 사용할 것

자바로 프로그램 작성하기

Hello.java

• 클래스의 이름과 .java 파일의 이름이 대소문자까지 정확히 같아야 함
• 순서
  • Hello.java -> (javac.exe가 컴파일) -> Hello.class -> (java.exe로 실행) -> 프로그램
• 자바의 모든 코드는 반드시 클래스 안에
  • 클래스들이 모여 애플리케이션
  • 키워드 class 뒤에 이름 작성 후 괄호 안에 코드
• public static void main(String[] args)는 main 메서드 선언부
  • 항상 똑같이 적어주어야 함
  • 하나의 Java 애플리케이션엔 main 메서드가 반드시 필요
• 하나의 소스 파일에 여러 가지 클래스도 가능
  • public class의 이름과 소스 파일 이름이 일치해야 된다.
  • public class가 없다면 어떤 클래스든 OK
  • 소스와 달리 클래스 파일은 class마다 하나씩 생성

자주 발생하는 에러와 해결 방법

• cannot find symbol 또는 cannot resolve symbol
  • 지정된 변수나 메서드를 찾을 수 없을 때
  • 대소문자까지 꼼꼼하게 확인
• ';' expected
  • 세미콜린이 필요한 곳에 없을 때
  • 자바는 모든 문장의 끝에 세미콜론 필요
• Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: main
  • main 메서드를 찾을 수 없을 때
  • 클래스에 main 메서드가 정의되어 있는지 확인
  • 메서드의 선언부 오타 확인
    • 대소문자 포함
• Exception in thread "main" java.lang.NoSuchClassError: Hello
  • Hello라는 클래스를 찾을 수 없을 때
  • 클래스 Hello의 철자 확인
    • 대소문자 포함
  • 클래스 패스 설정도 확인
• illegal start of expression
  • 문장에 문법적 오류가 있을 때
  • 괄호 확인
  • 수식이나 if 문, for 문 등에 문법적 오류 확인
  • 접근 제어자 키워드 확인
• class, inteface, or enum expected
  • class, inteface, or enum에 대한 오류
  • 괄호의 개수가 일치하지 않을 때
• 에러가 발생했을 때 처리 순서
  • 에러 메시지를 읽고 해당 코드 살펴보기
    • 이상 없을 시 그 주변 코드도
  • 그래도 해결이 안 되면 기본적인 부분들 확인
  • 의심이 가는 부분은 주석 처리 or 테스트

자바 프로그램의 실행 과정

• 프로그램의 실행에 필요한 클래스(*.class)를 로드
• 클래스 파일 검사
  • 파일 형식, 악성코드 체크
• 지정된 클래스에서 main 메서드 호출

주석 (comment)

• 주석으로 프로그램 코드에 대한 설명을 덧붙여 놓을 것
  • 작성자, 작성 일시, 버전, 버전에 따른 변경 이력
• 주석의 종류
  • 범위 주석 : '/*'와 '*/'의 사이
  • 한 줄 주석 : '//'부터 라인 끝
• 컴파일러는 주석을 무시
  • 주석이 많다고 해서 프로그램 성능 저하 X
    • 주석을 적극적으로 사용할 것
      • 주석이 오히려 방해될 땐 주석의 색을 배경색과 유사한 색 사용
• 큰따옴표 안에 있을 땐 주석이 아닌 문자열로 인식