자바란? (Java Programming Language)

1.1 자바란?

자바는 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems, Inc)에서 개발하여 1996년 1월에 공식적으로 발표한 객체지향 프로그래밍 언어이다. (2010년에는 썬 마이크로시스템즈가 오라클에 인수되면서 오라클의 제품이 되었음.)

자바의 가장 중요한 특징은 운영체제(윈도우, 리눅스 등)에 독립적이라는 점이다.

자바로 작성된 프로그램은 운영체제의 종류에 관계없이 실행이 가능하기 떄문에, 운영체제에 따라 프로그램을 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 장ㅈ머을 채택하는 동시에 잘 사용되지 않는 부분은 과감히 제외시킴으로써 비교적 배우고 쉽고 이해하기 쉬운 간결한 표현이 가능하도록 했다,

 

자바는 풍부한 클래스 라이브러리를 통해 프로그래밍에 필요한 요소들을 기본적으로 제공하기 떄문에 기본 클래스 라이브러리만 잘 활용해도 강력한 기능의 자바 프로그램을 작성할 수 있다.

 

1.2 자바의 역사

자바의 역사는 1991년에 썬의 엔지니어들에 의해서 고안된 오크(Oak)라는 언어에서부터 시작되었다.

제임스 고슬링과 아서 밴호프와 같은 썬의 엔지니어들의 원래 목표는 가전제품에 탑재될 소프트웨어를 만드는 것이었다. (이런 목적성때문에 운영체제에서 독립적일 수 있는 것이고 JVM을 사용한 것임.)

처음에는 C++을 확장해서 사용하려 했지만 C++로는 그들의 목적을 이루기에 부족하다는 것을 깨닫고 C++을 보완한 새로운 언어를 개발했는데 그게 바로 Java의 전신 Oak이다.

 

Oak는 처음에는 가전제품이나 PDA와 같은 소형기기에 사용될 목적이었으나, 여러 종류의 운영체제를 사용하는 컴퓨터들이 통신하는 인터넷이 등장하자 운영체제에 독립적인 Oak가 이에 적합하다고 판단하여 Oak를 인터넷에 적합하도록 그 개발 방향을 바꾸면서 이름을 JAVA로 변경하였다. 이후 1996년 1월에 자바의 정식 버전이 발표되었다.

 

현재 서버 쪽 프로그래밍을 위한 서블릿(Servlet)과 JSP(Java Server Pages)가 많이 사용되고 있다. (JSP는 지양하고 있는 추세이지만, 과거에 많은 프로젝트에서 사용되었기 때문에 오래된 서버의 유지보수를 하게 되면 볼일이 많음. )

 

1.3 자바언어의 특징

 1. 운영체제에 독립적이다.

=> 계속 반복되어서 나오지만, 그만큼 자바의 강점이라고 할 수 있음. 기존의 언어는 한 운영체제에 맞게 개발된 프로그램을 다른 종류의 운영체제에 적용하기 위해 많은 노력이 필요했지만, 자바에서는 그런 노력을 하지 않아도 된다.

왜 ? 자바의 애뮬레이터 자바가상머신(Java Virtual Machine)이 이 작업을 대신 해주기 떄문이다.  

자바 응용프로그램은 운영체제나 하드웨어가 아닌 JVM하고만 통신하고 JVM이 자바 응용프로그램으로부터 전달받은 명령을 해당 운영체제가 이해할 수 있도록 변환하여 전달한다.

예를 들어, 우리가 외국(다른 OS)을 가게 되면 그 나라의 언어를 해야 그 나라 사람들이 우리의 언어를 이해하고 응답한다.

하지만 이러한 노력을 할 필요가 없다. 왜 ? 번역기(JVM)가 있기 때문이다. 그나라에 맞게 언어를 번역기로 돌려서 전달하면 의사소통이 된다. 

JVM이 이 번역기 역할을 해주는 것이다. 플랫폼에 상관없이 어디서든 실행할 수 있게 된다.

이것을 Write once, run anywhere 라고 표현 하기도 한다.

 

2. 객체지향언어이다.

자바는 프로그래밍의 대세로 자리 잡은 객체지향 프로그래밍 언어중의 하나로 객체지향개념의 특징인 상속, 캡슐화, 다형성이 잘 적용된 순수한 객체지향언어라는 평가를 받고 있다. 

이것만 봐선 객체지향이 뭔지 감도 안온다. 

쉽게 보면 객체지향프로그래밍이란, 대상과 행동을 통해 유기적으로 로직을 짜는 방식이다.

 

예를 들어, 당신이 새로운 세상의 창조주라고 치자. ( 새로운 프로젝트를 생성한 프로그래머 )

아무것도 없는 세상에 동물이라는 객체를 탄생시켰다. ( Animal 클래스 생성 )

그 동물에겐 어떤 행동을 부여할까? 

울고 먹고 뛰고 행동들을 부여했다. (cry 메소드, eat메소드, run 메소드 작성)

그리고 동물에 속하는 토끼, 강아지, 고양이 등은 저런 행동들을 할 수 있을것이며, 각각 키와 몸무게 등의 property를 가지고 있을 것이다. 

 

위와 같이 동물, 인간, 기계 등 여러개의 객체들을 만들어서 서로 유기적으로 상호작용하는 방식이 바로 객체지향방식이다.

동물이 인간에게 사냥당할수도 있고, 인간이 기계중에 자동차라는 탈것을 탈 수 도 있고 이렇게 객체 지향으로 세계를 그려나가는 방식이라 볼 수 있다. 

 

3. 비교적 배우기 쉽다.

자바의 연산자의 기본구문은 C++에서, 객체지향관련 구문은 스몰톡(small talk)이라는 객체지향언어에서 가져왔다.

이 들 언어의 장점은 취하면서 복잡하고 불필요한 부분은 과감히 제거하여 단순화함으로서 쉽게 배울 수 있으며, 간결하고 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있도록 하였다. 객체지향언어의 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 기여했다고한다.

 

4. 자동 메모리 관리(Garbage Collection)

자바로 작성된 프로그램이 실행되면, 가비지컬렉터가 자동적으로 메모리를 관리해주기 때문에 프로그래머는 메모리를 따로 관리 하지 않아도 된다. 가비지 컬렉터가 없다면 프로그래머가 사용하지 않는 메모리를 체크하고 반환하는 일을 수동적으로 처리해야할 것이다. 수동적으로 프로그래머가 메모리체크를 놓칠 경우, 메모리릭이 발생할 수도 있고 그에 따라 노동력이 더 들어갈 것이다. 반대로 자동으로 메모리를 관리한다는 것이 수동적으로 정확히 메모리를 체크하는 것보다, 최적화면에서 다소 비효율적인 면도 있지만, 프로그래머가 보다 프로그래밍에 집중할 수 있도록 도와준다. 

 

5. 네트워크와 분산처리를 지원한다.

다양한 네트워크 프로그래밍 라이브러리(Java API)를 통해 비교적 짧은 시간에 네트워크 관련 프로그램을 쉽게 개발할 수 있도록 지원한다.

 

6. 멀티쓰레드를 지원한다.

일반적으로 멀티쓰레드의 지원은 사용되는 운영체제에 따라 구현방법도 상이하며, 처리 방식도 다르다. 그러나 자바에서 개발되는 멀티쓰레드 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현가능하며, 관련된 라이브러리(Java API)가 제공되므로 구현이 쉽다. 그리고 여러 쓰레드에 대한 스케쥴링(scheduling)을 자바 인터프리터가 담당하게 된다. 

 

7. 동적 로딩(Dynamic Loading)을 지원한다.

보통 자바로 작성된 애플리케이션은 여러 개의 클래스로 구성되어 있다. 자바는 동적 로딩을 지원하기 때문에 실행 시에 모든 클래스가 로딩되지 않고 필요한 시점에 클래스를 로딩하여 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그 외에도 일부 클래스가 변경되어도 전체 애플리케이션을 다시 컴파일 하지 않아도 되며, 애플리케이션의 변경사항이 발생해도 비교적 적은 작업만으로도 처리할 수 있는 유연한 애플리케이션을 작성할 수 있다.