마로의 Java(자바) 정리 - 1. Java(자바)란?

자바는 객체지향 프로그래밍 언어이다. 본격적인 자바 소개에 앞서 프로그래밍 언어에 대해 알아보자.

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프로그래밍 언어란?

• 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어는 0과 1로 이루어진 이진 코드(binary code)의 기계어(machine language)이다.

• 그래서 사람과 컴퓨터가 대화하기 위해서는 사람의 언어와 기계어의 다리 역할을 하는 프로그래밍 언어(programming language)가 필요하다.

• 프로그래밍 언어는 고급 언어와 저급 언어로 분류 할 수 있다.

고급언어

• 고급 언어는 컴퓨터와 대화할 수 있는 언어 중에서 사람이 쉽게 이해할 수 있는 언어를 말한다.
• 즉, 사용자 입장에서의 언어로써 우리가 일반적으로 프로그래밍 언어라고 부르는 C, C++, Java 등이 대표적인 예이다.

• 고급 언어로 작성된 소스(source)는 컴퓨터가 바로 이해할 수 없기 때문에(기계어가 아니므로), 컴파일(compile) 과정을 통해서 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 변환해줘야 컴퓨터가 사용할 수 있다.

• 컴파일 해주는 것을 컴파일러(compiler)라고 하며, 자바에서는 javac.exe가 담당한다.

• 우리가 흔히 말하는 프로그램(program)이란 컴퓨터에서 특정 목적을 수행하기 위해 프로그래밍 언어로 작성된 소스를 기계어로 번역한 것을 말한다.

저급언어

• 저급 언어는 기계어에 가까운 언어로, 어셈블리어가 대표적인 저급 언어이다.
• 사람이 이해하기 어려워서 배우기 매우 까다롭다.

자바의 역사

• 자바는 1991년에 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)사에서 제임스 고슬링(James Gosling)이 다른 연구원들과 함께 고안한 오크(Oak)라는 언어에서 시작되었다.

• 오크는 처음에 가전제품에서 사용될 목적이었으나, 인터넷의 등장과 함께 인터넷에서 실행되는 프로그래밍 언어로 사용되었고, 이름을 자바로 변경하였다.

• 1995년에 자바 1.0을 발표하였고, "Write Once, Run Anywhere"(한번 쓰고 어느 곳에서도 실행)를 약속하였다.

• 1995년~1999년까지는 윈도우 프로그램 개발이 주류여서 C++언어에 비해 자바는 열세였다. 또, 메모리 및 CPU를 지나치게 많이 사용한다는 문제점이 있었다.

• 하지만, 1999년도부터 인터넷이 활성화되면서 웹 애플리케이션 구축을 위해 자바 활성화되었다. 단 한번 작성으로 모든 곳에서 실행 가능한 언어는 자바뿐이었기 때문이다.

자바의 특징

자바는 이식성이 높은 언어이다.

• 이식성이란 서로 다른 실행 환경을 가진 시스템 간에 프로그램을 옮겨 실행할 수 있는 것을 말한다.

• 예를 들면 윈도우 운영체제에서 실행하는 프로그램을 리눅스 또는 유닉스에서 실행할 수 있으면 이식성이 높은 것이다.

• 자바는 자바 실행 환경(JRE:Java Runtime Environment)이 설치되어 있는 모든 운영체제에서 실행 가능하다.

자바는 객체 지향 언어이다.

• 프로그램을 개발하는 기법으로 부품에 해당하는 객체들을 먼저 만들고, 이것들을 하나씩 조립 및 연결해서 전체 프로그램을 완성하는 것을 객체 지향 프로그래밍(OOP, Object Oriented Programming)이라고 한다.

• 객체 지향 프로그래밍에 사용되는 언어를 객체 지향 언어라고 한다.
• 자바는 객체를 만들기 위해 설계도인 클래스를 작성하고, 객체와 객체를 연결하여 목적에 맞는 프로그램을 만들어 낸다.
• 자바는 객체 지향 언어의 특징인 캡슐화, 상속성, 다형성을 완벽하게 지원한다.

자바는 함수적 코딩 스타일을 지원한다.

• 객체 지향 프로그래밍 이전에 Lisp 또는 Scheme와 같은 함수적 프로그래밍 언어들이 있었지만 큰 호응을 얻지 못했다.
• 최근에 대용량 데이터 병렬 처리와 이벤트 지향 프로그래밍을 위해 함수적 프로그래밍이 다시 부각되고 있다.

• 자바는 자바 8부터 람다식(Lambda Expressions)을 지원하여 함수적 프로그래밍을 지원한다.

• 람다식을 사용하면 컬렉션의 요소를 필터링, 매핑, 집계 처리하는데 쉬워지고, 코드가 매우 간결해진다.

자바는 메모리를 자동으로 관리한다.

• C++은 메모리에 생성된 객체를 제거하기 위해 개발자가 직접 코드를 작성해야 한다. 만약 이 작업을 성실하게 해주지 않으면, 프로그램은 불완전해지고 갑자기 다운되는 현상을 겪게 된다.

• 자바는 개발자가 직접 메모리에 접근할 수 없도록 설계되었으며,. 메모리는 자바가 직접 관리한다.

• 객체 생성 시 자동으로 메모리 영역을 찾아서 할당하고, 사용이 완료되면 쓰레기 수집기(Garbage Collector)를 실행시켜 자동으로 사용하지 않는 객체를 제거한다.

• 자바 개발자는 메모리 관리의 수고를 덜고, 핵심 기능 코드 작성에 집중할 수 있다.

자바는 다양한 애플리케이션을 개발할 수 있다.

• 자바는 다양한 운영체제에서 실행되는 프로그램을 개발할 수 있다.

• 또, 단순한 콘솔 프로그램에서부터 클라이언트용 윈도우 애플리케이션, 서버용 웹 애플리케이션, 그리고 모바일용 안드로이드 앱 등 거의 모든 곳에서 실행되는 프로그램을 개발 할 수 있다.

• 자바는 다양한 운영체제에서 사용할 수 있는 개발 도구와 API를 묶어 에디션(Edition) 형태로 정의하고 있다.

멀티 스레드(Multi-Thread)를 쉽게 구현할 수 있다.

• 운영체제에 따라서 멀티 스레드를 구현하는 방법이 다르지만, 자바는 스레드 생성 및 제어와 관련된 라이브러리 API를 제공하므로 운영체제에 상관 없이 멀티 쓰레드를 쉽게 구현할 수 있다.

동적 로딩(Dynamic Loading)을 지원한다.

• 자바 애플리케이션은 클래스로부터 생성 된 여러 개의 객체가 서로 연결되어 실행된다.

• 애플리케이션 실행 시 모든 객체가 생성되지 않고, 객체가 필요한 시점에 클래스를 동적 로딩해서 객체를 생성한다.

• 또, 개발 완료 후 수정 사항이 발생하더라도 해당 클래스만 수정 하면 되므로 전체 애플리케이션을 다시 컴파일 할 필요가 없다. 따라서 유지보수를 쉽고 빠르게 진행 수 있다.

막강한 오픈 소스 라이브러리가 풍부하다.

• 자바는 오픈 소스(Open Source) 언어이므로 자바 프로그램에서 사용하는 라이브러리 또한 오픈소스의 양이 방대하다.

• 고급 기능을 구현하는 코드를 작성하는 대신 검증된 오픈소스 라이브러리를 사용하면 애플리케이션 개발 기간을 단축하여 생산성을 높이고 안정성도 높일 수 있다.