1장. 자바 시작하기

Do it! 자바 완전 정복 책으로 공부하면서 정리하는 포스팅

 

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[Do it 자바 완전정복] 01장 자바 시작하기

 

Ⅰ. 프로그래밍 언어와 자바

1. 프로그래밍 언어

: 컴퓨터가 이해할 수 있는 명령을 작성하기 위한 도구

컴퓨터는 0과 1만 이해할 수 있기 때문에 자바, C, C++과 같은 프로그래밍 언어를 사용해

이를 컴파일러를 통해 기계어로 번역하여 컴퓨터에 전달해야 함

 

 1) 고급언어 : 인간이 이해하기 쉬운 문장을 사용해 컴퓨터가 수행해야 할 작업을 정의한 언어, C, C++, 자바 등

 2) 기계어 : 2진 데이터로 구성된 언어로 컴퓨터가 직접 이해할 수 있음. (001010100010111...)

 3) 어셈블리어 : 기계 언어와 1 대 1로 대응되는 언어... 고급 언어와 기계어 사이의 언어

 

 

2. 자바의 특징

 1) 플랫폼 독립성 : 하나의 프로그램이 모든 플랫폼에서 실행 가능할 때 플랫폼 독립성이 있다고 한다. 자바의 경우 자바 가상 머신 (Java Virtual Machine)을 설치하면 어떤 플랫폼에서든 자바의 실행 파일(.class 파일)을 실행할 수 있다.

물론 플랫폼마다 따로따로 JVM이 있긴 하다. 윈도우용, 맥용, 리눅스용 등등... 허나 이는 오라클에서 제공하기 때문에 내 플랫폼에 맞는 JVM을 설치하기만 하면 된다.

  반대로 플랫폼 종속성이 있는 .exe파일(윈도우), .app파일(맥), .sh파일(리눅스) 등은 다른 플랫폼에서는 실행할 수 없다.

 

 2) 객체 지향 언어

 3) 함수형 코딩 지원

 4) 분산 처리 지원

 5) 멀티 쓰레드 지원

 

3. 자바 개발도구(Java Development Kit),

   자바 실행 환경(Java Runtime Environment)

 

=> JDK ⊃ JRE ⊃ JVM의 관계

 

 

 

 

 

 

Ⅱ. 자바 프로그램의 기본 구조

1. 자바 소스 코드의 실행 과정

소스 파일(.java)을 작성한 후 컴파일을 수행하면 (이클립스 사용 시 소스코드를 저장하면 자동으로 컴파일을 해준다.) JVM에서 동작하는 바이트 코드(.class)가 생성된다. 이 때 소스 파일과 바이트 코드는 각각 프로젝트 내의 src 폴더와 bin 폴더 안에 위치한다. 이후 바이트 코드를 실행하면 JVM은 OS에서 메모리를 할당받아 자바 프로그램을 실행한다.

 

JVM은 메모리를 크게 method, stack, heap 영역으로 나눠 사용함으로써 효율적으로 관리한다. 이 중 method 영역에는 class 영역, static 영역, final(상수) 영역이라고도 부르는데, 메모리 할당 이후 실행 파일인 바이트 코드가 메모리의 메서드 영역에 로딩된다.

클래스 내에 포함돼 있는 main() 메서드를 실행하는 것은 JVM의 역할로, main() 메서드가 자바 프로그램의 시작이자 끝 지점이라는 뜻이기도 하다.

 

 

2. 소스 코드 기본 구조

/*
여러줄 주석
*/

package exam01; // package 선언부

// 한줄 주석
public class Test { // class 선언부
	public static void main(String[] ar) { // main() method
        System.out.println("콘솔 화면 출력"); // 화면 출력 코드
    }
}

 1) 주석 : 메모 기능을 수행하며, 컴파일 될 때 제외되므로 실행 자체에 아무런 영향을 미치지 않는다.

줄 수	형식	단축키
1줄	// 주석 내용	ctrl + /
2줄 이상	/* 주석 내용 */	ctrl + shift + /

 2) 패키지 선언부

  패키지를 지정하면 주석을 제외한 첫 줄에 패키지의 선언이 와야한다. 패키지를 지정하지 않았을 때(디폴트 패키지를 사용할 때)는 이 선언이 생략된다. 위 예제에서는 exam01 패키지 안에 소스 파일이 위치하고 있다. 

 

 3) 클래스 선언부

  위 예제에서 public class Test 중 class Test는 클래스명이 Test라는 것을 나타내는데, 이 때 클래스명은 소스 파일명과 일치해야만 한다. 따라서 해당 소스 파일명은 Test.java여야 한다. 

  그리고 클래스 명 뒤에는 중괄호가 오는데, 이 내부에는 클래스의 내부에 포함될 수 있는 내부 구성요소 (field, method, constructor(생성자), inner class)가 위치해있다. 이 내부 구성요소만이 클래스 안에 있을 수 있다. 이 예제 안에는 main() 메서드가 있음을 볼 수 있다.

 

 4) main() 메서드

  메서드의 구조는 '리턴 타입 메서드명(~) {}'의 형태로, public static void main(String[] ar) 에서 리턴(반환) 타입은 void, 메서드명은 main이다. 메서드 원형 앞에 위치한 public static은 메서드를 꾸며주는 수식어 취급 정도로, public static한 메서드로 이해할 수 있다.

  참고로 바이트 코드(.class)가 메서드 영역에 로딩되면 JVM은 main() 메서드부터 찾기 때문에 가장 먼저 실행되는 메서드이다.

 

 

3. 소스 파일 컴파일과 바이트 코드 생성

 

  1개의 소스 파일에는 여러 개의 클래스 파일이 포함될 수 있는데, 클래스 명과 파일 명이 같아야만 하니 여러 클래스 파일 중 public 클래스 명과 파일 명을 일치시키면 된다. 이 때문에 파일 1개 당 public 클래스도 1개만 존재한다.

  소스 파일을 컴파일할 때, 클래스 하나 당 바이트 코드(.class)가 하나씩 생성된다. 즉 소스 파일(.java)가 한개여도 클래스가 100개 정의 되어 있다면 바이트 코드도 100개가 생성된다.

 

package sec01_basicsyntax.EX02_ByteCodeFiles;

class A { // A.class
}

class B { // B.class
}

class C { // C.class 
	class D { // C$D.class
    }
}

public class ByteCodeFiles { // ByteCodeFiles.class
	public static void main(String[] args) {
    }
}

 

  따라서 위 예제에서는 4개의 클래스 파일이 생기게 된다. 이 때 class C 안에 있는 class D의 경우는 클래스 내부에 포함되어 있기 때문에 이너 클래스, class C는 아우터 클래스라고 한다. 이너 클래스 D는 자신을 감싸고 있는 클래스 C부터 표현해야 하는데, 'class C 안의 class D' 같은 의미를 담고 있어야 한다. 때문에 이너 클래스의 바이트코드는 '아우터 클래스$이너 클래스.class'같이 생성되고, class D는 'D.class'가 아닌 'C$D.class'와 같이 표현된다.

 

 

4. 콘솔 출력 메서드와 문자열 출력

 

 1) 문자열 출력

  : 문자열은 String 자료형으로 저장되며, 반드시 값을 큰따옴표("")안에 표기해야 한다. 문자열+문자열이나 문자열+기본 자료형은 문자열이 된다.

 

 2) System.out.println()

  : 이클립스에서는 sysout 입력 후 + ctrl + spacebar 의 단축키로 불러올 수 있으며, 이는 출력 후 줄바꿈을 해주는 메서드이다. 

• System.out.print() : 줄바꿈(개행) 없이 그냥 출력만 해주는 메서드
• System.out.printf() : 지시자를 통해 변수의 값을 여러 가지 형식으로 변환하여 출력할 수 있는 메서드로, 기본적으로 개행은 못한다. c언어에서는 기본적으로 쓰이는 메서드이다.기본 형식은 System.out.printf("출력 포맷", 인자, 인자, ...)의 형태로, 출력 포맷 내에 %로 시작하는 위치는 인자로 값이 넘어오는 위치다.
•  

• 지시자	%b	%d	%o	%x	%f	%c	%s
  출력 타입	boolean	10진수 정수	8진수 정수	16진수 정수	소수점 형식	문자	문자열

• %f로 출력할 경에는 '%전체 자릿수 + . + 소수점 자릿수 + f'로 표현해 정형화할 수 있다. 예를 들면 %4.2f는 전체 자릿수는 4개, 소수점 아래는 반올림하여 2자리까지 표현한다. 

 

 3) 변수에 넣어 출력하기

  : int 자료형의 변수 age, String 자료형의 변수 addr을 먼저 선언하고, 아래 예제와 같이 소괄호 안에 따옴표 없이 그냥 변수를 넘겨주면 변수 안의 값으로 대체되어 출력된다.

public class Printf {
    public static void main(String[] args) {
        
        int age = 10;        
        String addr = "경기도";
        
        //'%n'지시자를 사용 안 했을 경우
        System.out.print("줄바꿈");
        System.out.print("없음");
        
        System.out.printf("줄바꿈 기능");
        System.out.printf("없음.");
        
        //'%n'지시자를 사용한 경우
        System.out.printf("줄바꾸기%n");
        System.out.printf("성공!%n");
        
        System.out.printf("내 나이는 %d살 입니다.%n",age);
        System.out.printf("내 나이는 %d살 이고 %s에 살고 있습니다.%n",age,addr);
        
        System.out.println("내 나이는 " + age + "살");
        System.out.println("거주지는 " + addr);
    }
} // 코드 출처 : https://keep-cool.tistory.com/15