1. 자바 프로그래밍 시작하기

프로그래밍과 자바

프로그래밍: 컴퓨터 프로그램을 만드는 일

프로그래머: 프로그램을 만드는 사람

프로그램: 컴퓨터에게 일을 시키는 명령의 집합(= 소스 코드 집합 + 컴파일된 결과물)

 

컴파일(compile): 만든 프로그램이 프로그래밍 언어 문법에 잘 맞는지 확인하고, 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 번역하는 작업

컴파일러(compiler): 컴파일 작업을 하는 프로그램

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자바를 사용하는 이유

1. 플랫폼에 영향을 받지 않아 다양한 환경에서 사용 가능하다.

• 자바는 '한 번 작성하면, 어디서든 돌아간다(write once, run anywhere)'라는 슬로건을 가짐
• 플랫폼에 종속되지 않는 프로그램을 개발해 여러 플랫폼에서 실행 가능함
• 예를 들어 윈도우 운영체제에서 C언어로 개발한 프로그램의 실행 파일(.exe)은 리눅스 운영체제에서는 실행할 수 없음.
  [C언어 프로그램 컴파일 과정]
  C언어 소스 코드(test.c) → 전처리기(preprocessor) → 컴파일러(compiler)[어셈블리 언어로 변환] → 어셈블러(assembler)[목적 파일] → 링커(linker)[링킹] → 실행파일(test.exe)
  
• 하지만, 자바는 실행 파일이 아닌 바이트 코드(.class)라고 하는 파일을 생성해 운영체제에서 직접 실행하는 것이 아니라 가상 머신에서 먼저 실행하고, 이 가상 머신이 운영체제에 맞는 완벽한 실행 파일(.exe)로 바꿔줌
  [Java 프로그램 컴파일 과정]
  자바 소스 코드(test.java) → 자바 컴파일러[바이트 코드(test.class)] → JVM에 의해 실행
• 이러한 특성 때문에 프로그램 실행 속도가 느리다는 평이 많았지만, 하드웨어가 발전하면서 자바 컴파일러도 JIT(Just In Time) 컴파일 방식으로 개선되어 실행 속도는 아무 문제가 없음

자바 가상 머신(Java Virtual Machine: JVM): 자바 프로그램 실행 환경을 만들어 주는 소프트웨어
- 자바 코드 컴파일해 .class 바이트 코드로 만들면 이 코드가 자바 가상 머신 환경에서 실행됨
- 현재 사용하는 컴퓨터의 운영체제에 맞는 자바 실행 환경(Java Runtime Environment: JRE)이 설치되어 있다면 자바 가상 머신이 설치되어 있는 것임

JIT(Just In Time) 컴파일러: 실행 시점에 기계어 코드를 생성하는데, 같은 코드가 반복되면 매번 기계어 코드를 새로 생성하지 않고 이전에 만든 기계어를 재사용함
- JIT 컴파일러는 운영체제에 맞게 바이트 실행 코드로 한 번에 변환하여 실행하기 때문에 이전의 자바 해석기(Java interpreter) 방식보다 성능이 10~20배 좋음

 

2. 객체 지향 언어이기 때문에 유지보수가 쉽고 확장성이 좋다.

• 객체 지향 프로그래밍이란 일의 순서대로 프로그래밍 하는 것이 아닌 여러 객체의 협력을 통해 프로그램을 구현하는 것이다.
• 자바는 객체 지향 언어이다.
• ex) 회원, 상품, 주문, 배송 등이 객체가 되고, 각 객체 간의 상호 관계 이용해 프로그래밍하는 것
• 공통으로 사용하는 부분을 수정하지 않고도 프로그램에 새 기능을 쉽게 추가 가능함
• 따라서, 유지보수가 쉽고 확장성이 좋음

3. 프로그램이 안정적이다.

• 자바는 비교적 최근에 출시된 언어로 기존 언어가 가지는 모호성과 불안정한 부분을 과감히 없애고 개선함
• C/C++에서 제공하는 문법인 포인터를 사용하지 않아 메모리를 직접 제어할 수 없음
• 프로그램에서 메모리를 직접 제어하면 오류가 발생할 수 있는데, 이러한 위험성이 없어 훨씬 안정적인 코드를 만들 수 있음
• 동적 메모리 수거를 프로그래머가 하지 않고 가비지 컬렉터(GC)를 이용하므로 메모리를 효율적으로 관리 가능함

4. 풍부한 기능을 제공하는 오픈 소스이다.

• 기존의 다른 언어에서는 특정 기능을 대부분 개발자가 직접 개발해서 사용함
• 자바는 기본 기능을 제공하는 클래스, 자료구조, 네트워크, 입출력, 예외 처리 등에 최적화된 알고리즘 라이브러리를 제공하는 자바 개발 키트(Java Development Kit: JDK)가 있음