[JAVA] 자바(JAVA)란?

JAVA

JAVA 언어를 처음 접할 때가 2009년이었다. 그때 당시엔 JAVA가 무엇인지 어떻게 사용되는건지도 모른채 그냥 사용했던것 같다. 그러다 문득 내가 JAVA언어를 사용해 웹 프로그램도 만들고 봇도 만들고 그외 다른것들도 만들지만 누군가가 "JAVA란 무엇인가요?" 라는 질문을 했을때 막힘없이 JAVA에 대해서 설명을 할 수 있을까? 하는 의문이 들었고 내 자신에게 JAVA에 대해서 설명해보았다. 속 시원한 결과를 내지 못하는 나를 발견할 수 있었다. 그래서 JAVA란 무엇이고 JAVA의 특징에 대해서 알아보고자 한다.

 

 

 

 

 

정의

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자바란 무엇인가?

 

자바는 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems, Inc)에서 개발하여 1996년 1월에 공식적으로 발표한 객체지향 프로그래밍 언어이다. 자바의 가장 중요한 특징은 운영체제(Operation System)에 독립적이라는 것이다. 자바로 작성된 프로그램은 운영체제의 종류에 관계없이 실행이 가능하기 때문에, 운영체제에 따라 프로그램을 전혀 변경하지 않고도 실행이 가능하다. 이러한 장점으로 인해 자바는 다양한 기종의 컴퓨터와 운영체제가 공존하는 인터넷 환경에 적합한 언어로써 인터넷의 발전과 함께 많은 사용자층을 확보할 수 있었다. 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 했다. 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 작성할 수 있다.

 

 

 

 

 

역사

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자바의 역사

 

자바의 역사는 1991년에 썬의 엔지니어들에 의해서 고안된 오크(Oak)라는 언어에서부터 시작되었다. 제임스 고슬링과 아서 밴 호프와 같은 썬의 엔지니어들의 원래 목표는 가전제품에 탑재된 소프트웨어를 만드는 것이었다. 처음에는 C++을 확장해서 사용하려 했지만 C++로는 그들의 목적을 이루기에 부족하다는 것을 깨달았다. 그래서 C++의 장점을 도입하고 단점을 보완한 새로운 언어를 개발하기에 이르렀다. 오크는 처음에 가전제품이나 PDA와 같은 소형기기에 사용될 목적이었으나 여러 종류의 운영체제를 사용하는 컴퓨터들이 통신하는 인터넷이 등장하자 운영체제에 독립적인 오크가 이에 적합하다고 판단하여 오크를 인터넷에 적합하도록 그 개발 방향을 바꾸면서 이름을 자바(JAVA)로 변경하였으며, 자바로 개발한 웹 브라우저의 핫 자바(Hot Java)를 발표하고 그 다음 해인 1996년 1월에 자바의 정식 버전을 발표했다.

그 당시만 해도 자바로 작성된 애플릿(Applet)은 정적인 웹 페이지에 사운드와 애니메이션 등의 멀티미디어적인 요소들을 제공할 수 있는 유일한 방법이었기 때문에 많은 인기를 얻고 단 기간에 많은 사용자층을 확보할 수 있었다. 그러나 보안상의 이유로 최신 웹 브라우져에서 애플릿을 더 이상 지원하지 않게 되었다. 대신 서버 쪽 프로그래밍을 위한 서블릿(Servlet)과 JSP(Java Server Pages)가 더 많이 사용되고 있다. 그리고 구글의 스마트폰 운영체제인 안드로이드에서도 Java를 사용한다.

 

 

 

 

 

특징

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자바언어의 특징

 

• 운영체제에 독립적이다.
  기존의 언어는 한 운영체제에 맞게 개발된 프로그램을 다른 종류의 운영체제에 적용하기 위해서는 많은 노력이 필요하였지만, 자바에서는 더 이상 그런 노력을 하지 않아도 된다. 이것은 일종의 에뮬레이터인 자바가상머신(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.
  
  
• 객체지향언어이다.
  자바는 프로그래밍의 대세로 자리 잡은 객체지향 프로그래밍언어(Object-oriented programming language)중의 하나로 객체지향개념의 특징은 상속, 캡슐화, 다형성이 잘 적용된 순수한 객체지향언어라는 평가를 받고 있다.
  
  
• 비교적 배우기 쉬운 언어이다.
  자바의 연산자와 기본구문은 C++에서 객체지향관련 구문은 스몰톡(Small talk)이라는 객체지향언어에서 가져왔다. 이들 언어의 장점은 취하면서 복잡하고 불필요한 부분은 과감히 제거하여 단순화함으로서 쉽게 배울 수 있으며, 간결하고 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있도록 하였다. 객체제향언어의 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 기여했다.
  
  
• 자동 메모리 관리가 가능하다.
  자바로 작성된 프로그램이 실행되면, 가비지컬렉터(Garbage Collector)가 자동적으로 메모리를 관리해주기 때문에 프로그래머는 메모리를 따로 관리 하지 않아도 된다. 가비지컬렉터가 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.
  
  
• 네트워크와 분산처리를 지원한다.
  인터넷과 대규모 분산환경을 염두에 둔 까닭인지 풍부하고 다양한 네트워크 프로그래밍 라이브러리(Java API)를 통해 비교적 짧은 시간에 네트워크 관련 프로그램을 쉽게 개발할 수 있도록 지원한다.
  
  
• 멀티쓰레드를 지원한다.
  멀티쓰레드(Multi-thread)의 지원은 사용되는 운영체제에 따라 구현방법도 상이하며, 처리방식도 다르다. 그러나 자바에서 개발되는 멀티쓰레드 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현가능하며, 관련된 라이브러리가 제공되므로 구현이 쉽다. 그리고 여러 쓰레드에 대한 스케줄링을 자바 인터프리터가 담당하게 된다.
  
  
• 동적로딩을 지원한다.
  보통 자바로 작성된 애플리케이션은 여러 개의 클레스로 구성되어 있다. 자바는 동적 로딩을 지원하기 때문에 실행 시에 모든 클래스가 로딩되지 않고 필요한 시점에 클래스를 로딩하여 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그외에도 일부 클래스가 벼경되어도 전체 애플리케이션을 다시 컴퍼일 하지 않아도 되며, 애플리케이션의 변경사항이 발생해도 비교적 적은 작업만으로도 처리할 수 있는 유연한 애플리케이션을 작성할 수 있다.

 

 

 

 

 

JVM

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JVM(Java Virtual Machine)은 '자바를 실행하기 위한 가상 기계'라고 할 수 있다. 가상 기계라는 말이 좀 어색하겠지만 영어권에서는 컴퓨터를 머신이라고도 부르기 때문에 머신이라는 용어대신 '컴퓨터를 사용해서 자바를 실행하기 위한 가상 컴퓨터'라고 이해하면 좋을 것이다.

자바로 작성된 애플리케이션은 모두 가상 컴퓨터(JVM)에서만 실행되기 때문에, 자바 애플리케이션이 실행되기 위해서는 반드시 JVM이 필요하다. 

 

Java 애플리케이션과 일반 애플리케이션

일반 애플리케이션의 코드는 OS만 거치고 하드웨어로 전달되는데 비해 Java애플리케이션은 JVM을 한 번더 거치기 때문에, 하드웨어에 맞게 완전히 컴파일된 상태가 아니고 실행 시에 해석되기 때문에 속도가 느리다는 단점을 가지고 있다. 그러나 요즘엔 바이트코드를 하드웨어의 기계어로 바로 변환해주는 JIT컴파일러와 향상된 최적화 기술이 적용되어서 속도의 격차를 많이 줄였다.

 

 

 

 

 

Java의 정석

자바를 공부했을때 봤던 책(J2SE 5.0 프로그래머를 위한 JAVA2, 명품 Java Programming, Java의 정석)들 중, Java의 정석을 추천하고자 한다. 위에 작성한 내용 또한 Java의 정석을 참고해서 작성하였다. 앞으로 많은 자바 책과 Java의 정석을 참고해서 Java 프로그래밍을 공부하고 여러가지 연구한 결과를 올려보고자 한다. Java의 입문한 분들도 전공서적을 꼭 많이 보시길 바란다. Java의 정석과 같은 전공서적은 전문가 분들의 노하우와 압축된 지식이 들어있는 지식의 압축본이라고 생각한다.