Java

Java#

Fig. 5 제임스 고슬링이 만들었는데 자바 커피를 좋아해서 이름지었다고 한다.#

언어 자체에 대한 정보#

썬 마이크로즈 시스템즈에서 1995년 개발
현재는 오라클이 인수해서 Java의 저작권은 오라클에 있다.
C#과 문법적 성향이 굉장히 비슷하다
Java SE(Standard), Jakarta EE(Enterprise Server), Java ME(Embedded system)
OOP(객체 지향 프로그래밍 언어)
- 객체 지향이긴 하나 원시 타입은 객체 취급 하지 않는다.
프로젝트 관리 도구
- Maven(라이브러리 관리, 프로젝트 결과물 배포 관리 도구)
- Gradle - 안드로이드 프로젝트 기본 프로젝트 관리 도구

프로그램 실행 순서#

JDK(java dev kit, ~.java) \(\to\) javac(compiler, ~.class) \(\to\) JVM(java vm) \(\to\) cpu

c는 기계어로 직접 컴파일 하지만, java는 바이트코드(.class)로 컴파일한다는 점이 다르다.
- 플랫폼에 맞는 JVM만 설치하면 어디서든 같은 코드로 동작이 가능하다는 장점이 있다.
- 해서 플랫폼 독립적이라고 한다.
JVM은 클래스를 어디서 찾습니까?
- CLASSPATH(현재는 .)에서 찾아서 .class 바이너리 파일을 실행시킨다.
- 현재 경로라고 말하면 어지러워진다(면접끝)
- 동일한 파일명을 가진 .class 바이트파일을 classpath에서 찾아서 읽어드린 클래스 정보를 heap에 올린다.
- 인스턴스가 아니라는 점을 주의하자.
- static method, instance method에 대한 정보를 이제 모두 안다.
- 가장 먼저 main method를 찾고 실행한다.

코드 구조#

/* 클래스 블록 */
public class 클래스명 {

    /* 메서드 블록 */
    [public|private|protected] [static] (리턴자료형|void) 메서드명1(입력자료형 매개변수, ...) {
        명령문(statement);
        ...
    }

    /* 메서드 블록 */
    [public|private|protected] [static] (리턴자료형|void) 메서드명2(입력자료형 매개변수, ...) {
        명령문(statement);
        ...
    }

    ...
}

block#

클래스 블럭
메소드 블록(Method Blocks)
조건문 블록(Conditional Blocks)
반복문 블록(Loop Blocks)
익명 블록(Anonymous block) - instance initialization block, static initial block

위와 같은 여러 블록이 java에서 존재한다. 블록은 코드의 구조, 조건 및 반복 제어, 변수의 범위 제한 등 여러 가지 역할을 하면서 범위를 규정하는 역할을 한다. 블록 내에서 선언된 변수는 그 블록 내애서만 유효한 블록 scope를 가지며, 블록 밖에서는 접근할 수 없다.

main method보다 먼저 실행되는 것이 있을까? 그건 바로 static block이다.

/* 클래스 블록 */
public class 클래스명 {
}

class block

클래스의 이름은 Main이 일반적이지만 다른 것일 수도 있다. 하지만 클래스 이름은 파일의 이름과 같아야한다(className.java).

public은 자바의 접근 제어자로, 어디서든 이 클래스에 접근할 수 있음을 말한다.

    /* 메서드 블록 */
    [public|private|protected] [static] (리턴자료형|void) 메서드명1(입력자료형 매개변수, ...) {
        명령문(statement);
        ...
    }

method block

클래스 블럭 안에 highlight된 부분이 method block 이다.

main method가 해당 클래스 프로그램의 시작점이 된다.

명령문(statement);

statement

메서드 블럭 안에 이제 Statement 명령문 이 있다. 이제 실제로 컴퓨터가 동작해야하는 부분에 대한 규정이 들어가 있다.

;가 문장이 끝난 것임은 javascript와 비슷하다.

public|default|private|protected: 접근제어자(access modifier), private \(\to\) defautl \(\to\) protected \(\to\) public 순으로 접근가능 범위가 넓어진다.

private : 해당 클래스 안에서만 접근 가능
default : 별도 지정안되면 이거다. 동일한 package(folder) 안에서만 접근 가능
protected : 동일 package의 클래스 또는 해당 클래스를 상속받은 클래스에서만 접근 가능
public : 어떤 클래스에서도 접근 가능

static method: 아무것도 없으면 instance initialization block이며, 이럴 경우에는 instance를 만들 때마다 실행된다. 즉 instance마다 초기화 값을 다르게 만들어주고 싶을때 사용하면 된다.
반면 static일 경우에는 static initial block이라고 해서 클래스가 처음 JVM에 로드될 때 한 번만 실행된다. 주로 클래스 변수 초기화에 사용된다. 모든 instance가 같은 값으로 초기화되기를 원할 때 사용한다. 진정한 초기화 느낌스? 인스턴스 생성없이 실행될 수 있으며 그 이유는 static을 사용한 변수는 클래스가 메모리에 올라갈 때 자동으로 하나 생성되기 때문이다.

Heap memory

여기서 메모리라고 하는 부분은 heap을 말한다. heap은 자료구조의 하나로써 max,min을 찾아내는 연산을 빠르게 하기 한 완전 이진트리를 말한다. 일정한 특징을 가지는 구조의 자료를 말하는 것이다. 파이썬의 heapq는 이러한 특징을 built-in으로 구현해 놓은 것이다.

class.static

static method는 클래스 명 다음에 사용해준다. 이게 프로그래머 간의 관례이며, 가독성이 높고 코드유지보수에도 도움이 된다. 참조변수.static 이런 식으로 사용하진 말라는 이야기이다.

(리턴자료형|void): 메서드의 리턴 자료형을 규정하는 부분이다. void일 경우는 리턴값이 없음을 의미한다. null도 아니라 아예 반환하는게 없기 때문에 변수에 할당하려면 compile error가 발생한다.
메서드명1(입력자료형 매개변수, …): 여기서 부터 프로그램이 시작된다. 그래서 프로그램 시작점이라고 불린다. String[] args : str list가 변수로 들어와야 하고 밑에서는 args로 사용한다. 자료형 + 변수명

클래스는 필드와 메소드를 가질 수 있다.
- System.out.println : 마치 자동차.엔진.시동해 처럼 class.field.method
- 그리고 이 긴 것을 명령문(statement)라고 한다.

Field#

클래스가 가지는 속성을 java에서 Field라고 말한다.
다른 언어에서는 멤버변수라고 말하기도 한다.
필드는 어떤 키워드와 함께 사용하느냐에 따라서 사용방법이 달라진다.
종류
- Class Field : static
- Instance Field : ❌ static
필드는 첫번째 글짜는 소문자로 시작하는 것이 관례이다.

[접근제한자 : public|default|private|protected] [static] [final] type fieldName [=default_value|false|null];

중요한 것은 static method(class method) 안에서는 static field(class field)만 사용할 수 있다. 그 이유는 메모리에 생성되는 시점이 다르기 때문이다. class method(static)는 인스턴스가 없어도 사용가능하다. 사용가능하다는 것은 메모리에 올라가고 생성된다는 것이다. 반면 instance field는 인스턴스가 있어야만(선언해야만), 그때서야 메모리에 올라간다. class method가 실행되는 시점에서는 instance field가 메모리에 없으니까 사용할 수 없고 \(\to\) compile error가 발생하게 되는 것이다.

Listing 4 Person.java#

public class Person {
  String name; // instance field
  String address;
  boolean isVip;
  static int count = 0; // class field

  public void printName(){
    System.out.println("my name is " + name);
  }

  public static void printCount(){
    // System.out.println(name)
    // static method에서는 [instance field, instance method] 불가
    System.out.println("count : " + count);
  }
}

Memory 관리#

new 연산자를 사용할 때 마다 메모리에 인스턴스가 생성됨
인스턴스는 더 이상 참조되는 것이 없을때 - Garbage collection 된다.
static field는 클래스가 로딩될 때 딱 한번 메모리에 올라가서 초기화됨
instance method는 인스턴스가 생성되고나서 레퍼런스 변수를 이용해 사용할 수 있다. something.methodName
class method는 className.methodName();으로 사용
메소드 안에 선언된 변수들은 메소드가 실행될 때 메모리에 생성되었다가, 메소드가 종료될 때 사라진다. scope가 local에 한정

Java

Contents