Java Basics

Java의 언어적인 특징 (Features of Java)

• Simple

  C++보다 간단하다 -> 근데 느림

  • Java의 간결하면서도 명료한 객체지향적 설계는 사용자들이 객체지향개념을 보다 쉽게 이해하고 활용할 수 있도록 하여 객체지향 프로그래밍의 저변확대에 크게 기여했다.

• Object-Oriented

  • 객체지향 프로그래밍언어 중 하나로 객체지향개념의 특징인 상속, 캡슐화, 다형성이 잘 적용된 언어다

• Memory

  Garbage Collection => GC가 메모리 관리!

  • 자바로 작성된 프로그램이 실행되면, Garbage Collector가 자동적으로 메모리를 관리해주기 때문에 프로그래머는 메모리를 따로 관리하지 않아도 된다

    • Garbage Collector가 없다면, 프로그래머가 사용하지 않는 메모리를 체크하고 반환하는 일을 수동적으로 처리해야할 것이다.

    • 자동으로 메모리를 관리한다는 것이 다소 비효율적인 면도 있지만, 프로그래머가 보다 프로그래밍에 집중할 수 있도록 도와준다.

• Robust (==sturdy)

  • 이 코드가 System을 건드리지 않고 안전하게 돌 것인가.

• Platform Independent

  운영체제에 독립적이다 (JVM)

  -> OS 위에 있는 Java Virtual Machine이 동작

  • 기존의 언어는 한 운영체제에 맞게 개발된 프로그램을 다른 종류의 운영체제에 적용하기 위해서는 많은 노력이 필요하였지만, Java에서는 더 이상 그런 노력을 하지 않아도 된다

    • 일종의 emulator인 **Java Virtual Machine(JVM)**을 통해서 가능한 것인데,

      • 자바 응용프로그램은 운영체제나 하드웨어가 아닌 JVM하고만 통신하고,

      • JVM이 자바 응용프로그램으로부터 전달받은 명령을 해당 운영체제가 이해할 수 있도록 변환하여 전달한다.

  • 자바로 작성된 프로그램은 운영체제에 독립적이지만, JVM은 운영체제에 종속적이어서, 썬에서는 여러 운영체제에 설치할 수 있는 서로 다른 버전의 JVM을 제공하고 있다

    • 그래서 자바로 작성된 프로그램은 운영체제와 하드웨어에 관계없이 실행 가능하며 이것을 "한번 작성하면, 어디서나 실행된다 (Write once, run anywhere)" 고 표현하기도 한다

• Multi-Threaded

  자바에서는 운영체제의 도움 없이 프로그램 언어 차원에서 구현

  • 일반적으로 multi-thread의 지원은 사용되는 운영체제에 따라 구현 방법도 상이하며, 처리 방식도 다르다.

  • 그러나, Java에서 개발되는 multi-thread 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현 가능하며, 관련된 library (Java API)가 제공되므로 구현이 쉽다.

  • 여러 thread에 대한 scheduling을 Java interpreter가 담당하게 된다

• Secured

  : Java is pretty much "safe" unleses a third party is trying to exploit the JVM

• Dynamic

  동적 로딩 (Dynamic Loading)을 지원한다

  • 보통 Java로 작성된 application은 여러 개의 class로 구성되어 있다.

  • Java는 동적 로딩을 지원하기 때문에 실행 시에 모든 class가 loading 되지 않고, 필요한 시점에 class를 load 하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

  • 일부 class가 변경되어도 전체 application을 다시 compile하지 않아도 되며, application에 변경 사항이 발생해도 비교적 적은 작업만으로도 처리할 수 있는 유연한 application을 작성할 수 있다

API (Application Programing Interface)

: Java System을 제어하기 위해 Java에서 제공하는 명령어들

ex) java. (= 최초 버전 -> 코어 API), javaX. (확장 API) 등등…..

• a list of all classes that are part of the Java development kit (JDK). It includes all Java packages, classes, and interfaces, along with their methods, fields, and constructors

JVM (Java Virtual Machine) - 자바 가상 머신

Java에서는 각각의 운영체제에 맞는 JVM을 제공함

=> 컴파일 된 모든 자바 프로그램들은 JVM을 통해 그 어떠한 환경에서도 수정 작업 없이 어디서든 사용 가능!

JVM과 속도

• 일반 application의 코드는 OS만 거치고 하드웨어로 전달되는데 비해,

  • Java application은 JVM을 한 번 더 거치고 하드웨어에 맞게 완전히 compile된 상태가 아니고 **실행 시에 해석(interpret)**되기 때문에 속도가 느리다는 단점을 가지고 있다

• 그러나 요즘엔 바이트코드 (compile 된 자바 코드)를 하드웨어의 기계어로 바로 변환해 주는 JIT 컴파일러와 향상된 최적환 기술이 적용되어서 속도 격차를 많이 줄였다

JVM의 기능 2가지

1. to allow Java programs to run on any device or operating system

2. to manage and optimize program memory

람다식(Lambda Expression)

: 메서드를 하나의 '식(expression)'으로 표현한 것.

-> 메서드를 람다식으로 표현하면 메서드의 이름과 반환값이 없어지므로, 람다식을 '익명 함수(anonymous function)'이라고도 한다.

자바의 플랫폼

1. J2SE -> 일반적인 데스크탑 PC

​ (JAVA 프로그래밍의 표준이 되는 환경)

1. J2EE -> 서버용 컴퓨터

   (분산환경 지원 / 너무 어렵고, 동작할 수 있게 하는 서버 환경이 고가임)

2. J2ME -> 소형제품 ex) 휴대폰, PDA, 셋탑 박스

-> (more info from Google)

JAVA SE (Java Platform Standard Edition)

데스크톱, 서버, 임베디드시스템을 위한 표준 자바 플랫폼. 자바 가상머신 규격 및 API집합을 포함 JAVA EE,ME는 목적에 따라 SE를 기반으로 기존의 일부를 택하거나 API를 추가하여 구성된다. SE는 가장 일반적으로 사용된다. JDBC나 기본적인 기능이 모두 포함되어 있기 때문에 Android개발할때 주로 SE를 사용한다.

JAVA EE (Java Platform EnterPrise Edition)

자바를 이용한 서버측 개발을 위한 플랫폼. 기존 SE에 웹 애플리케이션 서버에서 동작하는 분산 멀티미디어를 제공하는 자바의 기능을 추가한 서버를 위한 플랫폼. JAVA SE에 서버측을 위한 기능을 부가하였기 때문에 SE기능을 모두 포함한다.

JAVA ME (Java Platform Micro Edition)

이름에서 알 수 있듯이 임베디드를 위한 자바 플랫폼이다. 자바 플렛폼, 마이크로 에디션의 약자이다. Java ME 또는 J2ME 등으로 불림 제한된 자원을 가진 휴대전화, PDA, 세트톱박스 등에서 Java프로그래밍 언어를 지원하기 위해 만들어진 플랫폼이다

자바 개발환경 설치

환경변수 설정하기

JAVA_HOME

Path -> 실행파일을 찾아오는 경로

​ => 실행 프로그램의 위치만을 나타냄

Classpath -> 클래스를 찾아오는 경로

​ => 실행 프로그램에서 사용하는 라이브러리의 위치를 나타냄

=> Cl변수값에 .; 입력하면 지금 내가 있는곳을 기준으로 찾는다는 것!

Java는 무조건 Class를 디자인 하는 것이다!

Java는 대소문자를 구분한다!

public keyword

public Class  [class명] { }

-> Public 넣으면 누구든지 가져다 쓸 수 있다는 뜻

Main Method

public static void main(String[] args) {}

=> Main function

-> Java Application을 구동시키는 entry point(=start point) 가 된다

-> method 이름 뒤에는 무조건 ( ) 가 따라다님 => 괄호가 있으면 함수, 없으면 변수!

• static keyword: new keyword 없이 method 선언만으로도 메모리에 올려주는 keyword

• String: 데이터 타입 -> 문자열이다

• args: 지역변수 (변수명)

• void: 콜한 자리에 리턴값(반환값)이 없다는 뜻 -> 이 명령문을 실행하기만 한다는 뜻!

접근 제한자 (Access Modifier)

public : 모든 접근을 허용 protected : 동일 패키지와 하위 클래스에게 접근 허용 default : 동일 패키지에서 접근 허용 private : 현재 객체 내에서만 허용

구분자 (Delimeter)

• class, variable, method를 구분하는 이름

• 중복되면 안된다

• 첫 글자는 영문자, _, $ 가능

• 예약어 (keyword)는 쓸 수 없다

  ex) class, import, new, public, void, etc.

Class 안에 들어갈 수 있는 것 2가지

1. Data ( = Variable 변수)

   : 명사는 Data!

2. 기능 (= Method 함수)

   : 동사는 method! => ~ 하다 붙여서 말되면 동사,,,

   -> 다른 언어에서는 Function이라고 함!

CLI vs GUI

CLI(Command Line Interface)

: 컴퓨터와 사용자가 글자로 명령을 주고 받는 방식 (명령어로 처리하는 환경)

ex) dos

• 표시 내용이나 입력 내용이 문자 베이스인 사용자 인터페이스

• 아이콘으로 표시하고 마우스 등의 포인터 디바이스로 입력하는 gui에 비해 resource (소프트웨어의 크기나 램의 용량, CPU의 성능)의 소비가 적다

• 작동방식

  : main에서 출발하여 순차적으로 알아서 쭈욱 실행되는 형태

GUI (Graphical User Interface)

: 그래픽 화면에서 버튼을 누르거나 해서 컴퓨터에게 일을 시키는 방식

• 명령어 대신 아이콘을 더블클릭하여 사용하는 환경

• 그래픽 환경에서 작업 하는 것

• 작동방식

  : 사용자가 버튼을 누르거나 어떤 명령을 내릴때 까지 기다리다가

명령을 받으면 해당 처리를 하는 방식

Cmd (Command Prompt)

: 명령 프롬포트 -> CLI(Command Line Interface): 명령을 입력 해야지만 작동함

컴파일 명령어

: cmd 창에서 javac

(이 명령어가 제대로 실행되려면 환경변수를 잡아야함)

ex 1)

*javac = java 컴파일 명령어

E: -> e로 들어감

E:\data>javac -d        -> 만들어둔 소스파일을 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 컴파일해줌 
 => Javac -> 컴파일하라! 는 명령 
 => -d  -> 패키지 기준으로 컴파일하라

  
E:\data>javac -d . Sample.java    => Sample.java 파일을! (컴파일하라)

E:\data>dir             -> directory안에 있는 파일 보기

E:\data 디렉터리

E:\data>java Sample

Hello World!

ex 2)

E:\data>javac -d . Sample.java

E:\data>javac -d ./bin  Sample.java  -> bin이라는 폴더에 따로 관리하려고 넣은 것

E:\data>cd bin   -> cd:  현재 디렉터리 이름을 보여주거나 바꿔줌

E:\data\bin>java Sample  -> main method를 가지고 있는 class name을 써줌

​                                           => 그런데!! 해당 class안에 main 함수가 없으면 오류가 남!



(오류 나면 이렇게 뜸)

E:\data\bin>java Sample

오류: Sample 클래스에서 기본 메소드를 찾을 수 없습니다. 다음 형식으로 기본 메소드를 정의하십시오.

  public static void main(String[] args)

또는 JavaFX 애플리케이션 클래스는 javafx.application.Application을(를) 확장해야 합니다.

=>그래서! Java App을 실행하려면 Main Method가 있어야 한다!!!!!

* . : 현재 디렉토리

* .. : 이전 디렉토리

인코딩 타입 결정하기

UTF-8 -> 전세계의 언어를 모두 포괄할 수 있는 인코딩 타입

: Eclipse창에서 window - preference-general-appearance-workspace

Perspective 바꾸기

Eclipse 창 오른쪽에 마우스 올리면

JAVA EE라고 뜸 (Enterprise Edition) -> 서버단임 (too much for us)

-> 그 옆에 open perspective 에서 Java로 바꿀 수 있음

Project 만들기

Eclipse는 프로젝트를 먼저 생성 해야함

File - new - java project

Java 소스코드와 클래스 코드는 따로 관리함

그런데! Eclipse는 자동으로 컴파일을 해서 bin에 저장해줌

• Src 에 소스가 저장됨

• Bin 에 컴파일 된 소스가 저장됨 -> byte 파일이 저장됨

Project, Package, Class의 위치이동 또는 이름 변경 할 때

: 마우스 오른쪽 -> refactor -> move or rename

소스코드 확인하기

1. JRE System Library - rt.jar - Java.util - Date.class 들어가거나

2. Eclipse 창에서 class (ex. Date class)위에 마우스 놓고 Ctrl + 클릭 - attach source하면 소스코드 볼 수 있음

Class

• System Class

• Date Class

• String Class