[자바] Java 특징 / 환경구축 및 사용법 / 변수

Java Pre-Trainging - 2023.02.16 학습내용

 

참고자료

코딩교육 티씨피스쿨

 

프로그래밍 언어(Progranmming Language)

사람의 언어를 기계어(이진법 등)로 번역해주는 중간 다리의 언어

 

Java

C언어에 객체 지향적 기능을 추가하여 만든 C++과는 달리, 처음부터 객체 지향 언어로 개발된 프로그래밍 언어

 

< 객체 지향 언어 >

객체지향언어란, 객체 지향 프로그래밍 환경에서 사용되는 프로그램 언어의 총칭이다. 
대표적인 객체지향언어로는 추상 데이터형 프로그램 언어의 시조라고 할 수 있는 시뮬레이션 언어 시뮬라, 스몰토크 80 등이 있다. 또한 기존 언어에서 객체 지향으로 확장된 것으로 C++, 오브젝티브-C, C#, 자바 등이 있다. 

객체(Object)란?
세상에 존재하는 모든것을 의미함. 즉, 주변에 있는 사물이나 생명체 같은 모든 것.
프로그래밍에서의 객체는 데이터의 분산을 막기 위해 데이터와 기능을 하나로 묶은 그룹이라고 볼 수 있음
예를 들어, 컴퓨터는 본체, 모니터, 마우스, 스피커 등등의 구성들이 필요함. 프로그래밍 언어에서 이에 해당하는 것이 데이터이며, 각각의 데이터(본체, 모니터, 마우스, 스피커 등)은 화면제공, 소리 출력, 입력 등 각각의 기능을 가지고 있음. 객체는 클래스라는 틀에서 생겨난 실체(instance)

다시말해 하나의 프로그램을 다수의 '객체(기능 + 데이터)'로 구성하여 이들이 서로 상호작용을 통해 만드는 방식
따라서 객체지향프로그램은 객체와 객체 간의 연결로 되어 있으며 각각의 객체 안에 자료구조와 알고리즘이 들어 있음. 그 결과 객체지향모델링은 기능이 아닌 객체가 중심이 되며 "누가 어떤 역할을 할 것인가?"가 핵심이 됨. 즉, 객체를 도출하고 각각의 역할을 정의해 나가는 것에 초점을 맞춤

참고자료 : 
http://www.incodom.kr/%EA%B0%9D%EC%B2%B4_%EC%A7%80%ED%96%A5

 

역사

 

가전제품 내에서 동작하는 임베디드 프로그램을 위한 언어로 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)사의 제임스 고슬링(James Gosling) 팀에 의해 개발. 2009년 썬 마이크로시스템즈사가 오라클과 인수 합병됨에 따라 자바 또한 오라클로 소유권이 넘어감

 

Java 특징

 

장점

 

- 이식성이 높은 언어

자바는 자바 가상 머신(JVM, Java Virtual Machine)을 사용하여, 운영체제와는 독립적으로 동작할 수 있음

즉, 여러 운영체제에서 동일하게 실행됨

 

자바로 작성한 파일(*.java)는 자바 컴파일러(javac.exe)를 거쳐 자바 가상 머신이 이해할 수 있는 자바 바이트 코드(*.class)로 변환. 자바 가상 머신은 이러한 자바 바이트 코드를 실행시키기 위한 가상의 기계라고 할 수 있음. 자바로 작성된 모든 프로그램은 자바 가상 머신에서만 실행될 수 있으므로, 자바 프로그램을 실행하기 위해서는 반드시 자바 가상 머신이 설치되어 있어야 함. 이 자바 가상 머신 덕에 서로 다른 운영체제라도 자바 가상 머신만 설치되어 있다면, 같은 자바 프로그램이 아무런 추가 조치 없이 동작할 수 있음. 따라서 개발자는 한 번만 프로그램을 작성하면, 모든 운영체제에서 같이 사용할 수 있는 장점이 있음. 그러나 자바 프로그램은 일반 프로그램보다 자바 가상 머신이라는 한 단계를 더 거쳐야 하므로, 상대적으로 실행 속도가 느리다는 단점이 있음

 

- 불필요한 기능을 과감히 제거하여 다른 언어에 비해 배우기 쉬움

 

- 자동 메모리 관리 등을 지원하여 다른 언어에 비해 안정성이 높음

 

- 연산자 오버로딩을 금지하고 제네릭을 도입함으로써 코드의 가독성을 높임

연산자 오버로딩(operator overloading)
연산자를 재정의하여 사용자가 원하는 형태로 사용이 가능하게끔 하는 것

제네릭(generic)
데이터의 타입을 일반화하는 것. 즉, 데이터 형식에 의존하지 않고, 하나의 값이 여러 다른 데이터 타입들을 가질 수 있도록 하는 방법

 

- 객체치향언어(Object-Oriented Language, OOL)

각각의 기능이 객체로 만들어져 있어 유지보수에 용이

 

- 오픈소스 라이브러리

Java로 개발된 코드를 서로 공유하여 사용할 수 있고 수많은 참고 자료를 찾을 수 있음

 

단점

 

- 자바는 실행을 위해 자바 가상 머신을 거쳐야 하므로, 다른 언어에 비해 실행 속도가 느림

- 자바는 예외 처리가 잘 되어 있지만, 개발자가 일일이 처리를 지정해 줘야 한다는 불편함이 있음

- 자바는 다른 언어에 비해 작성해야 하는 코드의 길이가 긴 편

자바 프로그램

실행

 

1. 새 프로젝트 만들기

 

File - New - Project

 

Java Project 선택

 

Project name 작성

 

2. 클래스 생성

 

해당 프로젝트의 src 선택

 

new - class 선택

 

name 작성, public static void main(String[] args) 선택

 

자바 프로그램은 한 개 이상의 클래스(class)로 구성됨. 이러한 클래스는 한 개 이상의 필드(field)나 메소드(method)로 구성됨

 

필드와 메소드는 클래스의 구성 요소로 클래스는 생성될 객체의 정보와 동작을 필드와 메소드 영역에 정의

클래스란 객체를 만들기 위한 기본적인 틀이고, 객체는 실제로 이 틀을 이용해 만들어낸 결과물을 말함. 컴퓨터적인 시각에서 보면 객체는 클래스에서 정의한 것을 토대로 메모리에 할당된 것

 

이러한 클래스로부터 객체를 만드는 과정을 인스턴스화(Instantiate)라고 하며, 어떤 클래스로부터 만들어진 객체를 해당 클래스의 인스턴스(Instance)라고 함

 

- 클래스 : 어떠한 객체의 변수, 매소드의 집합

- 필드 : 객체의 정보(상태) / 클래스 내에 정의된 변수

- 메소드 : 객체의 동작(기능)

 

class 클래스 이름 {
  필드의 선언
  필드의 선언
  ...
  메소드의 선언
  메소드의 선언
  ...
}

예.

class Test {
  int field1;
  String field2;

  public void method1() {
    System.out.println("자바 프로그래밍");
  }
}

 

자바 프로그램이 실행되면 맨 먼저 main() 메소드를 찾아 그 안에 모든 명령문을 차례대로 실행

따라서 하나의 자바 프로그램에는 main() 메소드를 가지는 클래스가 반드시 하나는 존재해야 함

자바 클래스 파일(*.java)에 public 클래스(class)가 존재하면 소스 파일의 이름은 반드시 해당 public 클래스의 이름과 같아야 함. 이러한 public 클래스는 자바 클래스 파일마다 단 한개만 가질 수 있음

 

 

main() 메소드 아래 명령문 작성

 

명령문(statement)

명령문이란 자바 프로그램의 동작을 명시하고, 이러한 동작을 컴퓨터에 알려주는 데 사용되는 문장으로 자바의 모든 명령문은 반드시 세미콜론(;)으로 끝나야 함

 

주석(comment)

주석이란 코드에 대한 이해를 돕는 설명을 적거나 디버깅을 위해 작성하는 일종의 메모

자바 컴파일러는 주석은 무시하고 컴파일하므로, 실제 실행 결과에는 아무런 영향을 주지 않음

 

1. // 한 줄 주석
2. /* 여러
        줄
        주석 */

 

System.out.println() 자바 표준 입출력 클래스

사용자가 프로그램과 대화하기 위해서는 사용자와 프로그램 사이에 입출력을 담당하는 수단이 필요

자바에서는 모든 것이 객체로 표현되므로, 입출력을 담당하는 수단 또한 모두 객체 

자바에서는 System을 표준 입출력 클래스로 정의하고 사용

 

System.in     표준 입력 작업

System.out   표준 출력 작업

System.error

 

System.out.println() 메소드를 사용하면 모니터에 전달된 데이터 () 안의 데이터를 출력한 후에 줄바꿈까지 해줌

println() 메소드와 달리 print() 메소드는 줄 바꿈을 하지 않음

 

변수(variable)

 

변수 : 데이터를 담을 수 있는 메모리 공간

변수를 지정하는 것 = 변수를 선언하는 것

 

자료형 변수명 = 값;

 

변수명 규칙

1. 키워드 사용 불가 : Java에서 이미 지정하고 있는 키워드들 (for, new, switch 등)

2.  대소문자 구분되며 길이에 제한이 없다. 

3. 숫자로 시작할 수 없다. 

4. 특수문자는 '_'와 '$'만 허용한다. 

5. 변수의 이름 사이에는 공백을 포함할 수 없음

 

변수의 종류

1. 기본형(Primitive type) 변수 - 실제 연산에 사용되는 변수

2. 참조형(reference type) 변수

 

기본형 변수 8가지

- 논리형 : boolean (true, false) 

- 문자형 : char ('a', '이' 등)

- 정수형 : byte, short, int, long (1, 14, -27 등)

- 실수형 : float, double (3.14, 1.5와 같이 소수자리를 포함한 값)

 

 

변수 선언

자바에서는 변수를 사용하기 전에 반드시 먼저 변수를 선언하고 초기화해야 함

 

< 변수 선언 방법 >

1. 변수의 선언만 하는 방법
int num; 

2. 변수의 선언과 동시에 초기화 하는 방법
int num = 20;

 

각 자료형 변수 선언

 

1개 이상의 문자로 구성된 것은 문자열(레퍼런스형)으로 String을 사용하고 큰 따옴표 사용("")