Java 소개

🔹 Java란?

• 객체지향 프로그래밍 언어(OOP).
• “Write Once, Run Anywhere” 철학 → 한 번 작성하면 어떤 플랫폼에서도 실행 가능.
• 플랫폼 독립성(JVM 위에서 동작), 보안성, 자동 메모리 관리가 강점.

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🔹 Java의 역사 요약

• 1995: Sun Microsystems에서 발표 (제임스 고슬링 주도 개발)
• 2006: Java 핵심 코드 오픈소스화
• 2010: Oracle이 Sun Microsystems 인수 → Java 관리 주체 변경
• 2018 이후: 6개월 주기의 정기 릴리즈 체계 도입

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🔹 Java의 특징 핵심 정리

• 객체지향: 클래스 기반, 객체 중심
• 플랫폼 독립적: JVM 위에서 실행
• 자동 메모리 관리: Garbage Collection 지원
• 보안성 강함: 바이트코드 검증 및 안전한 실행 환경 제공
• 멀티스레드 지원: 효율적인 동시성 처리
• 풍부한 라이브러리: 표준 라이브러리 + 다양한 오픈소스 생태계
• 네트워크 친화적: 네트워크 기반 애플리케이션에 최적화
• 동적 로딩: 필요한 클래스를 동적으로 로딩해 효율 증가

Java 타입

Java의 변수 타입은 크게 기본형(Primitive Type) 과 참조형(Reference Type) 으로 나뉜다.

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1) 기본형 타입 (Primitive Type)

구분	메모리 저장 방식	종류	크기	표현 범위	특징
정수형	실제 값을 Stack에 저장	byte, short, int, long	1B, 2B, 4B, 8B	-128~127 … ±2^63-1	정수만 저장
실수형	실제 값을 Stack에 저장	float, double	4B, 8B	IEEE 754 표준	소수 저장 가능
문자형	실제 값을 Stack에 저장	char	2B	0~65535 (유니코드)	문자 1개 저장
논리형	실제 값을 Stack에 저장	boolean	1B	true / false	논리 값만

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🔹 정수형 상세

타입	크기	표현 범위
byte	1바이트	-128 ~ 127
short	2바이트	-32,768 ~ 32,767
int	4바이트	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long	8바이트	약 ±9.22×10^18

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🔹 실수형 상세

타입	크기	표현 범위	리터럴 표기
float	4바이트	1.4×10^-45 ~ 3.4×10^38	F / f
double	8바이트	4.9×10^-324 ~ 1.7×10^308	D / d (생략 가능)

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🔹 문자형 / 논리형

타입	크기	범위
char	2바이트	0 ~ 65535 (유니코드)
boolean	1바이트	true, false

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2) 참조형 타입 (Reference Type)

구분	저장 방식
참조형	실제 데이터는 Heap에 저장, 변수에는 주소(참조값) 저장

종류

• array (배열)
• enum
• class
• interface

특징

• 인스턴스를 생성한 후 Heap 공간에 저장
• Stack에는 주소값(참조값)이 저장됨
• 참조형은 new 키워드를 통해 주로 생성됨

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3) Stack 메모리 vs Heap 메모리

🔹 Stack 메모리

• 메서드 내부의 지역 변수 · 매개변수 저장
• 메서드 호출 시 생성, 종료 시 함께 제거
• 메모리 관리가 빠르고 단순함

🔹 Heap 메모리

• 객체 인스턴스 저장 공간
• Garbage Collector가 관리
• 메모리 관리가 복잡함

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4) 값 저장 방식 요약

타입	저장 위치	저장되는 값
기본형	Stack	실제 값
참조형	Stack + Heap	Stack에는 참조값, 실제 객체는 Heap

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5) 기본 데이터 타입 선언 방식

int x;
int y = 3;

double pi, rate, avg;
double height = 180.5, weight = 75.0;

1. 연산자의 전체 종류

연산자 종류	연산자	설명
형변환 연산자	(cast)	하나의 값을 지정된 타입으로 변환
산술 연산자	+, -, , /, %, +=, -=, =, /=, %=	기본 사칙연산 및 대입 복합연산
관계 연산자	>, <, >=, <=, ==, !=	비교 결과를 boolean값으로 반환
비트 연산자	&,	, ^, ~, <<, >>, >>>
논리 연산자	&&,

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2. 산술 연산자 (Arithmetic Operators)

🔹 종류 및 의미

연산자	설명
+	두 피연산자 더함
-	두 피연산자 뺌
*	곱셈
/	나눗셈 (정수/정수 → 정수)
%	나머지 연산
+=, -=, …	복합 대입 연산

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🔹 산술 연산자 특징

• 정수/정수 → 정수
• 실수 계산 시 주의 (1 / 1000.0 = 0.001)
• 나머지 연산은 정수형에 주로 사용
• 정수형 나눗셈은 소수점 이하 버림

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🔹 예시

int intNum = 13;
double number = 1.1;

number + number → 2.2
intNum * 2 → 26

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3. 나누기 & 곱하기 주의사항

• 정수 나누기 → 항상 정수
• 실수 나누기 → 실수
• 연산할 때 자료형에 따라 결과 타입이 결정됨
• float 타입 나눗셈 시 소수점 이하 오차 발생 가능
• overflow/underflow 여부 확인 필요

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4. 자동 형변환 (Promotion)

🔹 작은 타입 → 큰 타입 자동 변환

byte → short → int → long → float → double

• 연산 시 피연산자 중 큰 자료형으로 자동 변환됨
• Object로 저장 후 .getClass().getName()으로 실제 타입 확인 가능

예:

short → java.lang.Short
long → java.lang.Long
double → java.lang.Double

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5. 오버플로우 & 언더플로우

🔹 오버플로우(Overflow)

• 정수 범위를 초과할 때 발생
• 값이 최소값 또는 최대값으로 순환(wrap-around)

예:

int result = Integer.MAX_VALUE + 1;
→ -2147483648

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🔹 언더플로우(Underflow)

• 표현 가능한 최소 실수 범위보다 더 작아서 0.0이 되는 현상
• float, double에서 발생

예:

1e-300 * 1e-300 → 0.0

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6. 단항 연산자 (Unary Operators)

🔹 종류

연산자	설명
++i	먼저 증가 후 계산
i++	계산 후 증가
--i	먼저 감소 후 계산
i--	계산 후 감소
+i	양수 유지
-i	음수 전환

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🔹 예시

int i = 3;
i++; → 4
++i; → 5
--i; → 4

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7. 관계 연산자 (Comparison Operators)

🔹 종류

연산자	설명
>	왼 > 오른
<	왼 < 오른
>=	왼 ≥ 오른
<=	왼 ≤ 오른
==	같다
!=	다르다

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🔹 예시

firstNumber = 10;
secondNumber = 20;

10 > 20 → false
(10 + 30) <= 20 → false
10 != 20 → true

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8. 논리 연산자 (Logical Operators)

🔹 종류 및 설명

연산자	설명
&&	AND, 둘 다 true일 때 true
!	NOT
^	XOR (서로 다르면 true)
?:	조건 부 연산자

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🔹 Short-Circuit(단락 평가)

• &&: 왼쪽이 false면 오른쪽 평가 안 함
• ||: 왼쪽이 true면 오른쪽 평가 안 함

예:

(num1 > num2) && (num1 < num2)

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🔹 삼항 연산자 형태

조건식 ? 값1 : 값2

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9. 비트 연산자 (Bitwise Operators)

🔹 비트란?

• 정수를 2진수 형태로 저장
• 메모리 최소 단위(0 또는 1)

예:

int bTemp = 21
0001 0101

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🔹 비트 연산자 종류

연산자	설명
&	비트 AND
^	비트 XOR
~	비트 반전
<<	왼쪽 시프트
>>	오른쪽 시프트(부호 유지)
>>>	오른쪽 시프트(부호 무시)

10. 비트 연산자 (AND, OR)

비트 단위로 데이터를 처리하는 연산자.

특정 비트 정보를 추출하거나, ON/OFF 처리할 때 자주 사용.

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🔹 AND 연산 (&)

• 두 비트 모두 1인 경우에만 1 반환
• 특정 비트만 추출할 때 사용

예)

0x15 & 0x04 → 0x04

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🔹 OR 연산 (|)

• 두 비트 중 하나라도 1이면 1 반환
• 특정 비트를 켜고 싶을 때 사용

예)

0x15 | 0x02 → 0x17

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11. 비트 연산자 예제 (AND, OR)

권한과 같은 플래그 값을 다룰 때 흔히 사용됨.

권한 정의 (예시)

• read : 1 (0b001)
• write : 2 (0b010)
• exec : 4 (0b100)

🔹 권한 추가 (OR)

userPermission |= readPermission;

🔹 권한 확인 (AND)

userPermission & readPermission

🔹 권한 제거 (AND + NOT)

userPermission &= ~readPermission;

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12. 시프트 연산자 (<<, >>, >>>)

정수의 모든 비트를 왼쪽/오른쪽으로 이동시키는 연산자.

연산자	설명
<<	왼쪽 시프트(값이 2배 증가하는 효과)
>>	오른쪽 시프트(부호 유지)
>>>	오른쪽 시프트(부호 없는 시프트, 앞을 0으로 채움)

예)

0x80000039 << 3 → 0x000001C8

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13. 시프트 연산 예제

🔹 암호화에 XOR 사용

encrypted = original ^ key
decrypted = encrypted ^ key

XOR은 (A ^ K) ^ K = A 의 성질을 이용하기 때문.

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14. XOR 연산자 (^)

• 두 비트가 같으면 0
• 다르면 1
• 암호화나 비트 토글 등에 흔히 사용됨

예)

0x15 ^ 0x2C → 0x39

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15. 비트 연산자 예제 (시프트 + XOR)

>> (부호 유지 시프트)

• 음수 유지됨

>>> (부호 없는 시프트)

• 앞자리를 0으로 채움 → 양수처럼 보임

<< (왼쪽 시프트)

• 4 << 3 = 32

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16. 연산자 우선순위

여러 연산자가 함께 쓰이면, 우선순위가 높은 연산자부터 계산됨.

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🔹 우선순위 표

우선순위	연산자
1	(), [], {}, ++/--(postfix)
2	!, ~, ++/--(prefix), (cast)
3	*, /, %
4	+, -
5	<<, >>, >>>
6	<, <=, >, >=
7	==, !=
8	&
9	^
10
11	&&
12
13	?:
14	=, +=, -=, *=, /=, %=, <<=, >>=, &=, ^=,

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🔹 예제 1

c = a + b * d;
// 곱셈이 더하기보다 우선 → b*d 먼저 계산

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🔹 예제 2

(condition || false && false) → true

c = e & f ^ d;

• &가 ^보다 먼저 수행

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17. 참조형 데이터 타입과 기본값

기본형과 다르게, 참조형 값은 주소를 저장하며 null 가능.

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🔹 참조형 종류

• 클래스 (Class)
• 인터페이스 (Interface)
• 배열 (Array)
• 열거형 (Enum)

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🔹 메모리 크기와 기본값

타입	메모리 크기	기본값
클래스	4바이트	null
인터페이스	4바이트	null
배열	4바이트	null
열거	4바이트	null

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🔹 기본형과 참조형의 기본값 비교

데이터 타입	기본값
byte	0
char	'\u0000'
short	0
int	0
long	0L
float	0.0F
double	0.0
boolean	false
배열/클래스/인터페이스	null