** 단순히 공부를 위한 참고자료일 뿐입니다. **
** 현재 버전과 상이한 부분은 검색해주시길 바랍니다. **
1.자바(Java Programming Language)
1.1 자바란?
자바는 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems, Inc 이하 썬)에서 개발하여 1996년 1월에 공식적으로 발표한 객체지향 프로그래밍 언어입니다.
자바의 가장 중요한 특징은 운영체계(Operating System, 플랫폼)에 독립적이라는 것입니다. 자바로 작성된 프로그램은 운영체계의 종류에 관계없이 실행이 가능하기 때문에, 운영체계에 따라 프로그램을 전혀 변경하지 않고도 실행이 가능합니다.
이러한 장점으로 인해 자바는 다양한 기종의 컴퓨터와 운영체계가 공존하는 인터넷 환경에 적합한 언어로써 인터넷의 발전과 함께 많은 사용자층을 확보할 수 있었습니다. 또한 객체지향개념과 기존의 다른 프로그래밍언어, 특히 C++의 장점을 채택하는 동시에 잘 사용되지 않는 부분은 과감히 제외시킴으로써 비교적 배우기 쉽고 이해하기 쉬운 간결한 표현이 가능하도록 했습니다.
자바는 풍부한 클래스 라이브러리(Java API)를 통해 프로그래밍에 필요한 요소들을 기본적으로 제공하기 때문에 자바 프로그래머는 단순히 이 클래스 라이브러리만을 잘 활용해도 강력한 기능의 자바 프로그램을 작성하는 것이 가능합니다.
지금도 자바는 썬의 전폭적인 지원 하에 꾸준히 자바의 성능을 개선하여 새로운 버전을 발표하고 있으며, 모바일(J2ME)이나 대규모 기업환경(J2EE), XML 등의 다양한 최신 기술을 지원함으로써 그 활동영역을 넓혀 가고 있습니다.
자바의 역사는 1991년에 썬의 엔지니어들에 의해서 고안된 Oak라는 언어에서부터 시작되었습니다.
제임스 고슬링과 아서 밴 호프와 같은 썬의 엔지니어들의 원래 목표는 가전제품에 탑재될 소프트웨어를 만드는 것이었습니다. C++을 확장해서 사용하려 했지만 C++로는 그들의 목적을 이루기에 부족하다는 것을 깨달았습니다.
그래서 C++의 장점을 도입하고 단점을 보완한 새로운 언어를 개발하기에 이르렀습니다. Oak는 처음에는 가전제품이나 PDA와 같은 소형기기에 사용될 목적이었으나 인터넷이 등장하자 운영체계에 독립적인 Oak가 이에 적합하다고 판단하여 인터넷 쪽으로 그 개발 방향을 바꾸면서 이름을 자바(Java)로 변경하였으며, 자바로 개발한 웹브라우져인 핫자바(Hot java)를 발표하기하고 그 다음에인 1996년 1월에 Java의 정식 버전을 발표했습니다.
그 당시만 해도 자바로 작성된 애플릿(Applet)은 정적인 웹페이지에 사운드와 애니메이션 등의 멀티미디어적인 요소들을 제공할 수 있는 유일한 방법이었기 때문에 많은 인기를 얻고 단 기간에 많은 사용자층을 확보할 수 있었습니다.
그러나 쇽웨이브(shockwave)와 같은 뛰어난 멀티미디어 플러그인(plug-in)에 밀려 애플릿은 사용범위가 많이 줄어들었고 대신 서버 쪽 프로그래밍을 위한 서블릿(Servlet)과 JSP(Java Server Pages)가 더 많이 사용되고 있습니다.
앞으로는 자바의 원래 목표였던 소규모 가전제품과 대규모 기업환경을 위한 소프트웨어개발 분야에 활발히 사용될 것입니다.
자바는 최근에 발표된 언어 답게 기존의 다른 언어에는 없는 많은 장점들을 갖고 있습니다. 그 중 대표적인 몇 가지에 대해서 알아보도록 합시다.
기존의 언어는 한 운영체계에 맞게 개발된 프로그램을 다른 종류의 운영체계에 적용하기 위해서는 많은 노력이 필요하였지만, 자바에서는 더 이상 그런 노력을 하지 않아도 됩니다. 이것은 일종의 에뮬레이터인 자바가상머신(JVM)을 통해서 가능한 것인데, 자바 응용프로그램은 운영체계나 하드웨어가 아닌 JVM하고만 통신하고 JVM이 자바 응용프로그램으로부터 전달받은 명령을 해당 운영체계가 이해할 수 있도록 변환하여 전달합니다. 자바로 작성된 프로그램은 운영체계에 독립적이지만 JVM은 운영체계에 종속적이어서 썬에서는 여러 운영체계에 설치할 수 있는 서로 다른 버전의 JVM을 제공하고 있습니다. 그래서 자바로 작성된 프로그램은 운영체계와 하드웨어에 관계없이 실행 가능합니다. (Write once, run anywhere)
자바는 프로그래밍의 대세로 자리잡은 객체지향 프로그래밍언어(Object-oriented programming language) 중의 하나로 객체지향개념의 특징인 상속, 캡슐화, 다형성이 잘 적용된 순수한 객체지향언어라는 평가를 받고 있다.
자바의 연산자와 기본구문은 C++에서, 객체지향관련 구문은 smalltalk이라는 객체지향언어에서 가져왔습니다. 이 들 언어의 장점은 취하면서 복잡하고 불필요한 부분은 과감히 제거하여 단순화 함으로써 쉽게 배울 수 있으며 단순하고 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있도록 하였습니다. 객체지향언어의 특징인 재사용성과 유지보수의 용이성 등의 많은 장점에도 불구하고 배우기가 어렵기 때문에 많은 사용자층을 확보하지 못했으나 자바의 간결하면서도 명료한 객체지향적 설계는 사용자들이 객체지향개념을 보다 쉽게 이해하고 활용할 수 있도록 하여 객체지향 프로그래밍의 저변확대에 크게 기여했습니다.
자바로 작성된 프로그램이 실행되면, 가비지컬렉터(Garbage Collector)가 자동적으로 메모리를 관리해주기 때문에 프로그래머는 메모리를 따로 관리 하지 않아도 됩니다. 가비지컬렉터가 없다면 프로그래머가 사용하지 않는 메모리를 체크하고 반환하는 일을 수동적으로 처리해야할 것입니다. 자동으로 메모리를 관리한다는 것이 다소 비효율적인 면도 있지만, 프로그래머가 보다 프로그래밍에 집중할 수 있도록 도와줍니다.
인터넷과 대규모 분산환경을 염두에 둔 까닭인지 풍부하고 다양한 네트워크 프로그래밍 라이브러리를 통해 보다 짧은 시간에 쉽게 네트워크 관련 프로그램을 개발할 수 있도록 지원합니다.
일반적으로 멀티쓰레드(Multi-thread)의 지원은 사용되는 운영체계에 따라 구현방법도 상이하며, 처리 방식도 다릅니다. 그러나 자바에서 개발되는 멀티쓰레드 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현가능하며, 관련 API가 제공되므로 구현이 쉽습니다. 그리고 여러 쓰레드에 대한 스케쥴링을 자바 인터프리터가 담당하게 됩니다.
자바는 클래스 단위의 언어로서 소스에 정의되어 있는 클래스 단위로 실행파일이 각각 생성됩니다. 일반적으로 각 클래스들은 다른 클래스들을 활용하여 생성되는데 소스에서 활용한 클래스들에 대한 binding은 컴파일시 처리되나 실제 메모리 할당은 프로그램 수행 중간에 필요한 시점에 인스턴스화를 통해 메모리 영역에 할당됩니다.
[참고] 자바의 단점으로는 속도문제가 가장 대표적인 것인데 바이트코드(bytecode)를 하드웨어의 기계어로 바로 변환해주는 JIT컴파일러와 Hotspot과 같은 신기술의 도입으로 JVM의 기능이 향상됨으로써 속도문제가 상당히 개선되었습니다.
개발환경 구축하는 부분은 생략하도록 하겠습니다.
자바로 프로그램을 개발하려면 J2SDK이외에 메모장(notepad.exe)나 editplus와 같은 편집기가 필요합니다. 그 외에도 좋은 개발도구들이 많지만, 일단 처음 자바를 배우는 사람들에겐 editplus와 같이 가벼우면서도 성능이 뛰어난 편집기가 좋습니다.
[참고]editplus는 www.editplus.com에 가면 평가판을 무료로 제공합니다.
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[예제1-1] Hello.java |
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class Hello { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World!"); } } |
[그림1-2] Hello.java를 컴파일하고 실행한 화면
이처럼 매번 콘솔에서 컴파일하고 실행하는 것은 좀 불편합니다. editplus에 javac.exe와 java.exe를 사용자도구로 등록해 놓으면 editplus내에서 컴파일과 실행을 손쉽게 할 수 있습니다.
아래 같이 자바프로그램을 실행시켰을 때
내부적인 진행순서는 다음과 같습니다.
1. 프로그램의 실행에 필요한 클래스를 로드한다.
2. 클래스파일을 검사한다.
3. 지정된 클래스(Hello)에서 main(String args[])를 찾아서 호출한다.
만일 지정된 클래스에 main(String args[])가 없다면 다음과 같은 에러메시지가 나타날 것입니다.
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: main
자바로 작성된 프로그램은 클래스 단위로 이루어져 있으며 보통 하나 이상의 클래스 파일로 이루어져 있습니다. 애플릿이 아닌 응용프로그램이라면 main(String args[])를 가지고 있는 클래스가 반드시 있어야 합니다.
public static void main(String[] args) {
// 실행코드
}
자바 프로그램은 main메서드의 호출로 시작해서 main메서드의 마지막문장이 수행을 마치면 종료됩니다.
[참고]하나의 응용프로그램에서 main(args[])를 가진 클래스가 여럿 있을 수도 있지만, 보통 하나입니다.
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