객체 지향 프로그래밍 OOP 언어 "JAVA 자바"

Java | Oracle

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자바 Java 

객체 지향 프로그래밍 언어로서 보안성이 뛰어나며 컴파일한 코드는 다른 운영 체제에서 사용할 수 있도록 클래스(class)로 제공된다. 객체 지향 언어인 C++ 언어의 객체 지향적인 장점을 살리면서 분산 환경을 지원하며 더욱 효율적이다.

 

<자바 특징>
① 자바는 간단하다 (simple)
하나의 소프트웨어가 제작될 때는 소프트웨어를 제작하는 비용도 많이 들지만 유지 보수하는 비용도 어마어마하다. 자바 언어는 이러한 점을 고려하여 디자인되었다. 자바 언어는 C++를 기반으로 개발되었음에도 C++에서 혼란을 일으키는 부분을 제거했다. 예를 들면 연산자 오버로딩, 다중 상속 같은 것들이다. 그리고 C++에서 문제가 되는 기억 장소 경영 문제를 자동 쓰레기 회수와 할당(auto garbage collection)으로서 극복했다. 그러므로 프로그래머는 이것에 더이상 신경을 쓸 필요가 없다.
② 자바는 객체 지향 언어이다 (object-oriented)
요즘의 컴퓨터 언어는 객체 지향 언어로 개발된다. 자바도 객체 지향 언어이다. 객체 지향 언어에 대해 여기서 자세히 언급할 수는 없고 간단한 일례를 들면 상속이라는 것이 있다. 부모 객체로부터 자식 객체는 상속을 한다. 자식 객체가 부모 객체로부터 상속을 받으면 부모 객체의 데이터와 메소드를 사용할 수 있음을 의미한다. 따라서 소프트웨어를 개발할 때 재활용 측면에서 많은 장점을 가진다.
③ 자바는 보안에 강하다 (secure)
자바는 원래부터 네트워크 분산 처리 환경에서 사용하기 위해 디자인된 언어이다. 네트워크 환경은 다른 환경보다 보안의 측면이 강조되는 환경인 만큼 자바는 보안에 중점을 두고 있다. 자바는 바이러스가 침투하지 못하는 구조를 가지고 메모리에서 데이터 접근을 제한할 수 있다. 접근을 허용하지 않으면, 애플리케이션의 데이터 구조 또는 데이터에 대한 접근은 불가능하다.
④ 자바 아키텍처는 중립적이다 (architecture neutral)
네트워크는 다양한 기종의 컴퓨터와 다양한 플랫폼(예를 들면, 윈도 NT, 솔라리스, 매킨토시 OS 등의 운영 체제를 일컫는 말이다)과 다양한 하드웨어로 이루어져 있다. 자바는 자바 코드 소스를 컴파일하여 바이트 코드를 만들어내며 이 바이트 코드는 다양한 플랫폼에 설치된 자바 인터프리터에 의해 해석되기 때문에 어떠한 플랫폼에서도 실행 가능하다. 따라서 새로운 기계라도 자바 인터프리터만 설치되어 있으면 바이트 코드를 해석할 수 있다.
⑤ 자바는 이식성이 높다 (portable)
기존의 언어는 각각의 플랫폼마다 수치 연산 문제 등으로 인하여 약간씩 다른 코드를 사용한다. 그러나 자바는 이식성이 강하여 다른 운영 체제, 다른 CPU에서도 같은 코드를 사용할 수 있다. 이식성이 높을 때의 단점은 각각의 시스템의 특성을 고려하지 않기 때문에 최적의 성능을 얻어낼 수 없는데, 자바는 이러한 것을 극복한 언어이다.

 

<자바와 자바스크립트의 차이>
① 자바스크립트는 사용자 컴퓨터에 의해 인터프리트(interpreted)되는 언어이다(마치 HTML과 같이). 그러나 자바는 일단 서버측에서 컴파일해야 하고, 프로그램의 실행은 사용자측에서 이루어진다.
② 두 언어 모두 객체 지향적 언어이다. 하지만 자바스크립트에는 상속성이나 클래스는 존재하지 않는다.
③ 자바스크립트는 HTML 코드에 끼워져서(embedded)사용되지만 자바는 HTML과 독립적으로 사용 가능하다. 단, HTML을 이용해야 자바 프로그램에 접근할 수 있다.
④ 흔히 루즈 타입(loose type)이라는 변수형을 선언할 필요가 없다. 반면에 자바는 항상 변수형을 선언해야 한다. 이 경우 스트롱 타입(strong type)이라 한다.
⑤ 자바스크립트는 동적 연결(dynamic binding)이기 때문에 객체에 대한 참조는 실행시에만 한다. 그러나 정적인 연결(static binding)을 취하는 자바는 컴파일시에 객체에 대한 참조가 이루어진다.
⑥ 두 언어 모두 안전하다. 그러나 자바스크립트의 경우는 HTML 코드에 직접 끼워져 있기 때문에 누구든지 볼 수가 있다. 그러나 자바의 경우는 다르다. 자바 소스 코드를 컴파일하면 바이트 코드로 불리는 클래스 파일이 생성된다. 따라서 프로그램 작성자가 디렉토리 안에 소스 코드를 지워도 HTML에서 부르는 것은 자바 클래스 파일이기 때문에 다른 사람이 그 소스를 보지 못한다는 점에서 차이가 있다.
(컴퓨터인터넷IT용어대사전, 2011. 1. 20., 전산용어사전편찬위원회)

 

 

 

Java 자바 

자바(영어: Java)는 썬 마이크로시스템즈의 제임스 고슬링(James Gosling)과 다른 연구원들이 개발한 객체 지향적 프로그래밍 언어이다. 1991년 그린 프로젝트(Green Project)라는 이름으로 시작해 1995년에 발표했다. 처음에는 가전제품 내에 탑재해 동작하는 프로그램을 위해 개발되었지만 현재 웹 애플리케이션 분야에 가장 많이 사용하는 언어 중 하나이고, 안드로이드를 비롯한 모바일 기기용 소프트웨어 개발에도 널리 사용되고 있다. 현재 버전 20까지 출시했다.

자바의 개발자들은 유닉스 기반의 배경을 가지고 있었기 때문에 문법적인 특성은 파스칼이 아닌 C++의 조상인 C 언어와 비슷하다.[3] 자바를 다른 컴파일언어와 구분 짓는 가장 큰 특징은 컴파일된 코드가 플랫폼 독립적이라는 점이다. 자바 컴파일러는 자바 언어로 작성된 프로그램을 바이트코드라는 특수한 바이너리 형태로 변환한다. 바이트코드를 실행하기 위해서는 JVM(자바 가상 머신, Java Virtual Machine)이라는 특수한 가상 머신이 필요한데, 이 가상 머신은 자바 바이트코드를 어느 플랫폼에서나 동일한 형태로 실행시킨다. 때문에 자바로 개발된 프로그램은 CPU나 운영 체제의 종류에 관계없이 JVM을 설치할 수 있는 시스템에서는 어디서나 실행할 수 있으며, 이 점이 웹 애플리케이션의 특성과 맞아떨어져 폭발적인 인기를 끌게 되었다.

철학
자바 언어는 다음 5가지의 핵심 목표를 지니고 있다.[9]

객체 지향 방법론을 사용해야 한다.
같은 프로그램(바이트코드)이 여러 운영 체제(마이크로프로세서)에서 실행될 수 있어야 한다.
컴퓨터 네트워크 접근 기능이 기본으로 탑재되어 있어야 한다.
원격 코드를 안전하게 실행할 수 있어야 한다.
다른 객체 지향 언어들의 좋은 부분만 가지고 와서 사용하기 편해야 한다.
자바는 초기 설계부터 객체 지향 언어(객체 지향 프로그래밍)로 설계되었다. C가 C++로 진화한 것과는 차이가 있다. 그리고 같은 코드로 어떤 마이크로프로세서에서나 실행되기를 원했다. 따라서 자바만의 실행 코드인 바이트코드라는 중간 코드를 컴파일러에 의해 생성한다. 그리고 자바 가상 머신(JVM)에 의해 해석되어 실행된다. 따라서 C/C++ 코드로 작성되어 생성된 코드보다 일대일 상황이면 실행 속도가 느리다. 그러나 장점은 같은 코드로 다양한 플랫폼이나 운영 체제에서 실행될 수 있다는 점이다.

자바 실행 코드 생성 및 마이크로프로세서와 관계

JVM 구조. 소스코드는 바이트코드로 컴파일되어 생성, 코드 검증, JVM에 의해 해석되어 실행(interpreted) 또는 JIT-compiled로 직접 기계어 코드로 변환 실행. JRE(Java Runtime Environment)에 API와 JVM이 함께 만들어짐.
자바가 여러 개의 마이크로프로세서(CPU)에서 같은 코드가 실행되기 위해서는 C/C++의 프로그램의 실행 구조와는 다른 방식이 필요하다. C/C++가 특정 CPU의 기계어 코드를 직접 생성하면, 이 기계어 코드가 메모리에 적재되어 바로 실행된다. 따라서 C/C++는 CPU가 달라지면 컴파일러가 달라져야 한다. 임베디드 프로그램의 경우, gcc는 gcc 소스를 사용해서 특정 CPU를 지정하고, 컴파일러(x86 플랫폼에서)로 크로스 컴파일러를 만들 수 있다. x86 리눅스용 프로그램 만든다면, x86 컴파일러를 만들 수 있다. ARM용 프로그램이라면 ARM을 지정하고 컴파일러 소스를 컴파일러(x86에서 실행되는)로 ARM용 크로스 컴파일러를 만들 수 있다. 만약 gcc를 사용하고 싶지 않거나 gcc 컴파일러가 없다면, 특정 CPU 개발 도구는 구입을 해서 사용한다. 그러나 자바는 같은 코드를 사용하여 다른 CPU에서 실행되도록 하기 위해 직접 CPU의 기계어 코드를 생성해서는 안 된다. 그 대신 자바는 바이트코드(Java bytecode)라는 것을 생성한다. 이것을 자바 가상 머신(JVM, Java virtual machine)이 해석을 하여 실행한다. 자바 가상 머신이 인터프리터가 되어 코드 해석 방식의 실행을 함으로써, 같은 바이트코드를 가지고 여러 가지의 CPU에서 실행이 가능해진다. JVM은 CPU와 직접적 관계가 있으므로 이것은 CPU의 기계어 코드로 이루어진다.

자바 실행 모델과 자바 바이트코드의 예
자바의 실행 방식은 스택 실행 방식 언어(stack-oriented programming language)를 생각할 수 있다.

int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  int c;
   c = a + b;
   printf("%d", c);
   // 991
}

이것을 C/C++를 x86 프로세서용 컴파일러로 컴파일하면, 컴파일러와 최적화 등에 따라 다를 수 있지만 다음과 같은 예의 코드가 생성될 수 있다. C 언어에서 실행할 때, 지역변수는 스택이나 CPU의 레지스터를 이용한다. 스택이냐 레지스터냐는 개발 도구의 옵션에서 설정하는 최적화와 함수 내의 변수의 숫자와 관련이 있다. 함수의 블록이 시작되면 레지스터를 스택에 대피시키고, EBP를 스택의 포인터 값으로 설정하여 변수의 베이스 주소로 사용한다. 스택을 이용한다면 다음과 같은 어셈블리 결과를 생각할 수 있다.

x86 프로세서에서 어셈블리어 코드 예는:

 mov eax, DWORD PTR 4[ebp]
 mov edx, DWORD PTR 8[ebp]
 add eax, edx
 mov DWORD PTR 12[ebp], eax

이 코드는 2개의 정수형 숫자를 더해 다른 곳에 넣는 과정이다. 메모리에 적체된 코드를 x86이 읽어 실행시킬 수 있는 기계어로 일대일 대응된다. bp 레지스터는 CPU의 스택을 베이스로 한 포인터 레지스터이다. 주로 지역변수로 선언된 경우 스택을 사용한다.

그러나 자바에서 보면:

0 iload_1
1 iload_2
2 iadd
3 istore_3
2개의 숫자를 더하기 위해 스택에 넣고, 다시 스택에서 꺼내서 더한다. 더한 값을 다시 스택에 넣는다.

이 코드는 특정 CPU의 기계어 코드가 아니라, 자바 고유의 기계어로 생각할 수 있는 코드 형태이다. JVM이 읽어 해석한 후, 해당 코드의 기능을 수행한다.


소스 파일명은 반드시 파일 내의 public class 이름과 동일해야 하며, 파일 확장자는 .java이어야 한다. 예를 들면, 만약 public class 이름이 HelloWorldApp이라면, 파일명은 반드시 HelloWorldApp.java가 되어야 한다. 이 자바 파일이 동작하기 위해서는 자바 컴파일러를 통해서 바이트코드로 컴파일되어 같은 이름의 .class 파일, 즉, HelloWorldApp.class가 생성되어야 한다. 컴파일된 class 파일은 자바 가상 머신을 통해 실행이 가능하다.
리눅스/유닉스 터미널 (혹은 윈도우 cmd)에서 자바 파일을 컴파일한 후 실행하는 방법 예제)

역사
자바 언어는 1991년 6월 셋톱 프로젝트를 위해 제임스 고슬링(James Gosling)이 만들었다. 이 언어는 원래 제임스 고슬링의 사무실 밖에 있던 오크 나무를 따다 오크(Oak), 혹은 그린(Green) 이라고도 불렀으나, 단어 리스트 중 무작위로 뽑은 자바(Java)를 선택했다. 고슬링의 목표는 C/C++ 스타일의 언어와 가상 머신을 구현하는 것이었다. 첫 공개 자바 버전은 1995년의 자바 1.0이었다. 한 번 쓰고 어느 곳에도 실행 "Write Once, Run Anywhere"하는 것을 약속하였고 인기 플랫폼에 무료 런타임을 제공하였다. 이 플랫폼은 꽤 안정성을 지녔고 보안 시스템은 여러 설정을 통해 네트워크 및 파일 접근을 통제할 수 있었다. 대부분의 브라우저들은 곧 자바 애플릿(Java Applet)을 웹 페이지 안에서 실행할 수 있었고 자바의 인기는 급상승했다. 자바 2(JDK 1.2 ~ 1.4)의 출현으로 여러 다양한 플랫폼에서 사용할 수 있는 설정(Configuration)들을 만들었다. 예를 들어 J2EE는 엔터프라이즈 애플리케이션을 실행할 수 있고, J2ME는 모바일 애플리케이션을 실행할 수 있다. J2SE는 스탠다드 에디션으로 지정되었다. 2006년에 마케팅용으로 Java EE, Java ME, Java SE 순서대로 명칭을 바꾸었다.

썬 마이크로시스템즈는 1997년 ISO/IEC JTC1 표준화 그룹, 그리고 나중에는 ECMA International 그룹과 접촉하여 정식 승인을 받으려 했으나 곧 이 프로세스에서 철수했다. 자바는 사실상 (de facto)의 표준이며 자바 커뮤니티 프로세스(Java Community Process)를 통해 관리되고 있다. 썬 마이크로시스템즈는 자바의 대부분을 무료로 배포하였으나 오픈이 아닌 사유 소프트웨어였다. 썬 마이크로시스템즈는 자바 엔터프라이즈 시스템 같은 특정 라이선스를 팔아서 수입을 올렸다. 썬(SUN) 사는 자사의 개발용(소프트웨어 개발 키트 (SDK))과 개발용의 일부인 실행용(자바 런타임 환경, JRE)을 구분한다. 실행용에는 컴파일러, 유틸리티 및 여러 개발용 헤더 파일이 포함되어 있지 않다.

2006년 11월 13일 썬 마이크로시스템즈는 대부분은 자바를 GPL 라이선스로 소스를 오픈하였으며 2007년 5월 8일 이 과정을 마쳤다. 썬 마이크로시스템즈가 권한을 가지고 있지 않은 대부분의 코어 부분을 오픈하였다. 2009년 4월 20일 제작사인 썬 마이크로시스템즈가 오라클과 인수 합병됨에 따라 자바에 대한 권리 및 유지보수 또한 오라클로 넘어가게 되었다.

자바 (프로그래밍 언어) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)

자바 (프로그래밍 언어) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

 

 

자바 Java 

자바(Java)는 자바로 기술된 프로그램 개발 및 실행을 할 수 있는 소프트웨어 모임의 총칭이다. 자바 프로그램은 운영체제나 하드웨어에 의존하지 않는 바이트 코드(중간 언어)인 추상적인 코드로 구현된다. 따라서, 자바 프로그램을 실행하기 위해서는 자바 가상 머신(JVM)과 개발에 필요한 표준 라이브러리 세트와 컴파일러의 환경만 맞추면 자바 프로그램은 모든 환경에서 동일하게 동작한다. 이러한 실행환경과 개발환경을 제공하는 것이 자바 플랫폼이다.

자바 플랫폼은 자바 언어(Java Language), 자바 애플리케이션(Java Application), 자바 애플릿(Java Applet), JRE(Java Runtime Environment), 자바 가상 머신(Java Virtual Machine), 모바일용 자바(Java ME), 자바 웹 스타트(Java Web Start) 등과 함께 단순히 「자바」(Java)라 불리는 경우가 많다.

플랫폼
자바 플랫폼은 자바 프로그래밍 언어로 개발된 프로그램을 개발하고 실행하는 일을 쉽게 해주는 프로그램의 모임이다.

자바 카드: 크기가 작은 자바 기반 애플리케이션이 스마트 카드 및 그와 비슷한 작은 크기의 메모리 장치에서 안전하게 실행할 수 있도록 하는 기술
자바 플랫폼, 마이크로 에디션 (Java Platform, Micro Edition, 약칭 Java ME)
자바 플랫폼, 스탠더드 에디션 (Java Platform, Standard Edition, 약칭 Java SE)
자카르타 EE (Jakarta EE, 엔터프라이즈 에디션, 구 명칭: 자바 플랫폼, 엔터프라이즈 에디션/Java Platform, Enterprise Edition, 약칭 Java EE)

 

 

 

 

 

New to Java Programming Center (oracle.com)

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잠깐 본 느낌으로는 뭔가 엉성한 듯 상세하면서 재밌다.