프로그래밍 언어
기계(컴퓨터)에게 명령이나 연산을 시킬 목적으로 설계되어 기계와 의사소통 할 수 있게 해주는 언어로 사람이 원하는 작업을 컴퓨터가 실행할 수 있도록 한다. 이 언으들은 사람이 이해하기 쉽게 만든 언어이며 실행될때 컴파일러로 컴파일 되고 컴퓨터는 이 컴파일된 일련의 명령들을 수행한다
자바(Java) 프로그래밍 언어의 특징
- 객체 지향언어
- 객체지향프로그래밍의 대표적 특징에는 상속,캡슐화(은닉),다형성,추상화가 있다. ⇒ 코드의 재사용성이 증가하고 유지보수를 용이하게 된다.
- 상속 (Inheritance) : 부모 클래스의 변수와 메서드를 자식 클래스가 전부 물려받는 것
- 캡슐화 (Encapsulation, Information Hiding) : 객체의 변수 및 메서드를 외부 객체가 액세스 하지 못하게 감싸는 개념, 클래스의 getter/setter 등을 통해 은닉
- 다형성(Polymorphism)
- 하나의 객체가 여러가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미
- 자바에서는 한 레퍼런스 변수가 다른 형태의 객체를 참조할 수 있음
- 오버로딩, 오버라이딩, 업캐스팅, 다운캐스팅 제공
- 추상화 (Abstraction)
- 자바에서 공통의 속성, 기능을 묶어 이름을 붙이는 것을 의미
- 자바에서 추상화는 추상클래스, 인터페이스를 통해 구현된다
- 추상클래스 : 추상메서드를 하나 이상 포함한 추상 클래스, 클래스 선언시 abstract 키워드를 붙힌다
- 인터페이스 : 모든 메서드를 구현해야한다. 다중 상속 가능
- 객체지향프로그래밍의 대표적 특징에는 상속,캡슐화(은닉),다형성,추상화가 있다. ⇒ 코드의 재사용성이 증가하고 유지보수를 용이하게 된다.
- 플랫폼에 독립적이다 ⇒ 어느 OS에서도 실행 가능하다
- 동적 로딩(Dynamic loading)을 지원 자바는 애플리케이션이 실행될 때 모든 객체가 생성되지 않고, 객체가 필요한 시점에 클래스를 동적 으로 적재 (하나의 클래스를 로딩하는 과정에서 해당 클래스에 포함된 클래스를 로딩하는 것을 로드타임 동적 로딩이라고 한다)
HelloWorld 클래스를 실행했을 때 클래스 로드 과정public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World"); } }-
최상위 클래스로드인 부트스트랩 클래스로더가 생성된 후에 JVM을 구동시키기 위한 필수 라이브러리의 클래스를 JVM 메모리에 적재,
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모든 클래스가 상속받고 있는 Object 클래스를 읽어온다.
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이후,어플리케이션 클래스로더는 명령행에서 지정한 HelloWorld 클래스를 로딩하기 위해, HelloWorld.class 파일을 읽는다. ⇒ HelloWorld 클래스를 로딩하는 과정에서 필요한 클래스가 존재
java.lang.String,java.lang.System등 -
이 클래스들은 HelloWorld 클래스를 읽어오는 과정에서, 즉 로드타임에 로딩된다.
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최종적으로 HelloWolrd 클래스 로딩
Object 클래스를 읽어온다 → HelloWorld클래스를 로딩하기 위해 HelloWorld.class 파일을 읽는다 → 로딩과정에서
java.lang.String,java.lang.System이 필요하다 → 클래스를 읽어오는 과정에서 로드타임에 로딩
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Java의 변수
- 지역변수(local variable) : 중괄호 내에서 선언된 변수
- 지역변수를 선언한 블록(중괄호) 내에서만 유효
- 매개변수(parameters) : 메소드에 넘겨주는 변수
- 메소드가 호출될 때 생명이 시작되고, 메소드가 끝나면 소멸
- 인스턴스 변수(instance variable) : 메소드 외부, 클래스 안에 선언된 비 정적 변수(
static예약어 X)- 객체가 생성될 때 생명이 시작되고, 그 객체를 참조하고 있는 다른 변수가 없으면 소멸된다
- 클래스 변수(class variable) : 인스턴스 변수처럼 메소드 밖에, 클래스 안에 선언된 변수 중에서 타입 선언 앞에
static이라는 예약어가 있는 변수- 클래스가 처음 호출될 때 생명이 시작되고, 자바 프로그램이 끝날 때 소멸된다.
변수 이름 명명 규칙
- 길이의 제한은 없다.
- 첫 문자는 유니코드 문자, 알파벳, &(달러표시, dollar sign), (언더스코어, underscore)만 올 수 있다. 그런데 보통 변수 이름은 일반적으로 $와 로 시작하지 않는다.
- 두 번째 문자부터는 유니코드 문자, 알파벳, 숫자, $, _ 중 아무것이나 사용할 수 있다.
- 보통은 메소드 이름처럼 지정해서 사용한다. 첫 문자는 소문자로 시작하는 단어이고, 두 번째 단어의 첫 문자만 대문자로 시작하면 된다.
변수 - 기본타입(Primitive Type)
- 범위를 벗어날 경우 Overflow 발생
- 스택 메모리에 힙메모리를 참조하기 위한 주소값이 아닌 실제 값이 저장된다
- 컴파일 시점에 메모리가 할당된다
타입 형 저장공간 범위 비고 int 정수 4 Byte -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647 (약 20억) long 정수 8 Byte -9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807 접미어 L 사용 300_000_000_000_000L short 정수 2 Byte -32,768 ~32,767 byte 정수 1 Byte -128 ~ 127 float 부동 소수점 4 Byte 약 +-3.40282347E+38F (자릿수 6~7) 접미어 F 사용 3.39F double 부동 소수점 8 Byte 약 +-1.79769313486231579E+308 (자릿수 15) char char 2 Byte 문자 1글자 UTF-16 문자 인코딩 boolean boolean 1 Byte true, false만 가능 논리 값, 참 거짓만 판단
변수 - 참조형 타입(Reference Type)
- 기본형 타입 8가지를 제외한 모는 타입
- null 값을 가질 수 있다
- 데이터는 힙 메모리에 저장되고 스택에 올라오는 변수에는 힙메모리의 주소값을 저장한다
연산자 종류 및 우선순위
| 종류 | 연산자 | 우선순위 |
|---|---|---|
| 증감 연산자 | ++, -- | 1순위 |
| 산술 연산자 | +, -, *, /, % | 2순위 |
| 시프트 연산자 | >>, <<, >>> | 3순위 |
| 비교 연산자 | >, <. >=, <=, ==, != | 4순위 |
| 비트 연산자 | &, | , ^, ~ |
| 논리 연산자 | &&, | |
| 조건(삼항) 연산자 | (condition) ? value1 : value2 | 7순위 |
| 대입 연산자 | =, *=, /=, %=, +=, -= | 8순위 |
객체지향 프로그래밍
- 실제 세계를 객체라는 단위로 나누고 객체들간의 상호작용을 프로그래밍으로 표현한다
- 프로그램을 여러개의 독립된 단위인 객체들의 모임으로 파악 하고자 하는것
객체란
- 현실세계에 존재하는 모든것이 객체가 될 수 있다
- 객체는 고유한 특성과 행동을 가지며 다른객체에게 행동을 요청하거나 정보를 주고 받는 등 상호작용을 하며 존재한다
- 속성(Field,) 동작(Method)로 구성되어 있다
객체지향 언어의 조건
- 캡슐화, 정보은닉 기능 표현 문법
- 캡슐화란 관련된 필드와 메서드를 하나로 묶고
- 구현을 외부로부터 감춤으로써 정보를 은닉한다
- 외부에서는 공개된 메서드를 통해 접근 가능
- 응집도를 증가시킨다
- 코드 재사용성을 높일 수 있다
- 상속 및 추상화 표현 문법
- 공통된 특징을 묶어 하나의 클래스나 인터페이스로 정의하는 것
- 추상 클래스를 상속할 경우 추상 메서드를 구현해야 하고, 인터페이스의 경우 정의한 기능을 모두 구현해야한다
- 추상클래스의 다중상속은 불가능
- 인터페이스 다중상속은 가능하다
- 다형성 표현 문법
- 자바는 다형성을 구현하기 위해 오버라이딩, 오버로딩을 제공한다
- 오버라이딩의 경우 부모클래스에 정의된 메서드를 재정의 하거나 추상클래스, 인터페이스를 상속받음으로써 메서드 구현이 강제되는데, 이를 통해 하나의 메서드 명으로 클래스마다 다양한 구현을 할 수 있다.
- 오버로딩의 경우 하나의 메서드를 매개변수마다 다르게 정의하여 매개변수에 따른 다양한 구현을 할 수 있다.
