1 자바 프로그램 개요 및 실습환경 구축

1. 자바 언어 개요

1) 자바 언어의 탄생 배경

Green Project 가정용 전자기기 컴퓨터 언어 디자인
- 작고 견고해야 하며, 신뢰 가능해야함
- CPU 같은 디바이스에 종속 X
Virtual Machine에서 동작하는 중간코드 생성 => 이식성 High
C++ 기반 생성(절차지향, 객체지향) => Oak(완벽한 객체지향 언어) => Java 네이밍
WWW 발전과 Mosaic 사용에 주목
- 자바 기반 웹 브라우저 제작 => HotJava 브라우저로 발전
  - Applet이라 불리는 자바의 기능을 보여주기 위해 브라우저가 중간코드(Bytecode)를 해석하도록 만듬
Netscape 2.0 자바 지원

2) 자바 언어의 특징

단순
- C, C++의 복잡한 기능 제외
  - 전위처리, 포인터, 다중 상속, 구조체, goto문, 연산자 중복...
- Garbage Collector 자동 메모리 관리
객체지향
- 재사용성 높음
- 코드 & 객체
- 클래스 라이브러리 API 제공
분산처리
- 분산 환경에서 TCP/IP 프로토콜을 통해 효율적으로 실행되도록 설계됨
  - TCP/IP 네트워크 기능 내장
  - HTTP, FTP 라이브러리 제공
- 원격 메서드 호출 관련 RMI(Remote Method Invocation) 기능 라이브러리 제공
인터프리터
- .java (소스코드) => javac(컴파일) => .class(중간코드, 바이트 코드, 클래스 코드) => java(인터프리팅, 기계어로 해석) => 실행
- java는 컴파일 언어임과 동시에 인터프리터 언어
견고
- 포인터 사용 X
- Garbage collector
- 엄격한 데이터 타입 검사
- 실행 시간에 발생하는 에러 처리
안전
- 엄격한 데이터 타입 검사
- .java => .class => 클래스 로더(코드 분리), 바이트 코드 검증기(코드 검증) => 실행
플랫폼 독립
- 자바 가상 머신에서 구동
높은 성능
- Garbage Collector
  - 메모리 할당 객체 상태 추적
  - 더 이상 참조되지 않으면 자동으로 할당된 메모리 해제
멀티 스레드
- 스레드 : 독자적으로 수행하는 하나의 작은 프로그램
- 하나의 CPU가 여러 개의 프로그램 동시에 수행하도록 함
동적
- 기존 프로그램 변화없이, 라이브러리에 새로운 메서드나 속성들을 추가 가능
- 프로그램과 라이브러리 연결을 실행히간에 수행 => 라이브러리 변화를 곧바로 적용 가능

3) 자바 플랫폼

플랫폼 : 프로그램이 실행될 수 있는 HW & SW 환경을 의미
일반적인 플랫폼 : 컴퓨터 + 운영체제
자바 플랫폼 : SW만으로 구성, JDK로 설치 (JAVA SE, EE, ME)
JAVA SE : 자바 언어 대부분의 패키지가 포함
JAVA EE : 현업에서 사용되는 API가 집약된 에디션
- 웹프로그래밍에서 가장 많이 사용되는 JSP, Servlet, DB 연동하는 JDBC, 기타 JNDI, JTA, EJB 포함
JAVA ME : 모바일 기기 사용되는 API => 스마트폰이 자체 OS => 거의 사장되었음
자바 가상 머신
- 자바 APP 실행
- APP이 운영체제에 영향 X
- JVM은 운영체제와 직접 통신해야하므로 운영체제에 맞는 JVM 설치 필요
자바 API
- 프로그래머가 필요로하는 기본적인 Class 제공
- 표준 클래스라고 함
- 자바 Package
  - java.applet : 애플릿 작성
  - java.awt : GUI 패키지, javax 및 swing 패키지와 함꼐 자바 GUI APP 작성시 필수 사용, 버튼, 텍스트필드, 메뉴 등 관련 컴포넌트 및 이벤트 기능 제공
  - xjava.io : 자바 입출력 기능, 파일이나 버퍼 등의 입출력 기능 제공
  - java.lang : 자바 언어의 기초적인 사항 정의한 클래스, Object 클래스, 문자열, 시스템, 멀티스테드 기능 포함
  - java.net : 네트워크 패키지, 소켓 기능 제공
  - java.swing : GUI 패키지
  - java.util : 날짜, 여러 자료형을 하나로 취급하는 컬렉션 기능 제공

2. 실습 환경 구축

1) JDK 설치

JDk : Java Development Kit
JRE : Java Runtime Environment, 실행만을 위한 도구 구성 => SDK(Software Development Kit)까지 설치
오라클 홈페이지에서 설치
폴더 구조
- bin : jdk와 관련 명령들을 포함, 자바 컴파일러와 인터프리터 명령도 포함
  - Javac : 자바 컴파일러
    - javac [options] 소스파일명.java
    - 자바 소스를 자바 바이트 코드로 번역
  - java : 자바 App 인터프리터
    - java [options] 클래스파일명 [매개변수 리스트]
    - .class 해석하여 실행 결과를 보여줌
  - appletviewer : 자바 애플릿 뷰어
    - appletviewer [options] url포함하는 html 파일명.html
    - 자바 애플릿을 실행하는 작은 웹 브라우저
  - jdb : 자바 디버거
    - jdb 클래스파일명
    - 프로그램 버그 해결위한 디버거
  - javadoc : 자바 문서 생성기
    - javadoc [options] 소스파일명.java
    - 자바 소스 파일에 대한 html 파일 생성, 소스 프로그램의 클래스나 인터페이스, 생성자, 메서드, 클래스 계층 구조에 대한 html 파일 생성
  - javap : 자바 역컴파일러
    - javap [options] 클래스파일명
    - 컴파일 후 생성된 자바 클래스 파일을 역컴파일하여 클래스 내의 정보를 추적
  - jar : 자바 파일 압축기
    - jar [options] jar 파일명 리스트
    - 다수의 자바 클래스 파일들을 하나의 .jar 파일로 압축하여 네트워크를 통한 프로그램 정손 시간 단축
- include : 플랫폼 별 필요한 JDK 각종 헤더파일 포함
- jre : 자바 실행 환경 관련 명령어 라이브러리 포함
- lib : jdk에서 사용될 라이브러리 포함

2 자바 프로그램 구조 및 데이터 타입

1. 자바 프로그램 기초

1) 자바 프로그램 구조

public class 클래스명 {
    //변수 정의
    // 메서드 정의 
}

자바 프로그램은 하나의 .java 파일에 하나의 클래스 정의
클래스 : 자바 프로그램의 최소 구성 단위, 클래스 블록 { }안에 실행에 필요한 변수와 메서드 정의
public : 자바 예약어, 해당 .java 파일의 클래스를 외부에 공개
주석
- .class 파일의 크기에 영향 X
- 단일행 : //
- 다중행 : /* */
- Javadoc 형태 : /** */
javadoc 파일명.java 을 통해 주석문 내용 & 클래스 내의 코드들(변수, 메서드, 생성자 정보)가 html 문서로 제공

자바 애플레이션 작성 및 실행

자바 앱 : 바이트 코드로 번역 후 바로 실행가능한 일반 프로그램
main() : java 명령어로 프로그램 실행시 자동 호출되어 시작되는 메서드

3) 자바 애플리케이션 구문 분석

블록 {} : 클래스, 메서드, 자바 구문에 사용
세미콜론 ; : 문장을 구분하기 위해 사용
java.io : 입출력 작업 패키지
- System.out.println()
  - System : 클래스
  - out : 변수
  - println : 메서드

4) 식별자와 예약어

식별자

클래스, 변수, 메서드에 주어지는 이름
첫 문자는 영문자, _, $, 유니코드
특수문자 사용 불가
대소문자 구별, 길이 제한 X
예약어 포함가능하나 예약어 자체만은 불가
숫자 가능하나 첫 문자에는 사용 불가
클래스와 상수는 대문자로 시작
메서드와 변수는 소문자로 시작

예약어

시스템에서 일정 특성을 가진 언어를 등록, 데이터 타입이나 프로그램 정의에 활용
소문자로 구성

2. 자바 데이터 타입과 변수

1) 데이터 타입

데이터 타입

데이터의 성격을 규정
데이터타입 변수명;
논리값
- boolean : 1bit, true false 두 리터럴 값 존재
- 자바에서는 int와 boolean 간에 형변환 불가능
단일 문자
- char : 16bit 유니코드 문자데이터, 홑따옴표 사용, 정수형으로 형변환 가능, unsigned 값, \u0000 부터 \uffff표현범위 갖음
- 특수 문자
  - \n : \u000A
  - \t : \u0009
  - \b : \u0008
  - \r : \u000D
  - \f : \u000C, form feed
  - \\ : \u005C, 백슬레쉬
  - \' : \u0027, 홑따옴표
  - \'' : \u0022, 쌍따옴표
정수
- signed 형태, 첫 비트가 0이면 양수, 1이면 음수
- 진수 표기 : 8진수 0, 16진수 0x
- byte : 부호가 있는 8bit 정수, -128 ~ 127
- short : 부호가 있는 16bit 정수, -32768 ~ 32767
- int : 부호가 있는 32bit 정수, -2147483648 ~ 2147483647
- long : 부호가 있는 64bit 정수, 문자 L 사용, -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
실수
- float : 부호가 있는 32bit 부동소수점 실수
- double : 부호가 있는 64bit 부동소수점 실수
- E, e : 지수
- F, f : float
- D, d : double
- 3.14, 6.02E23, 1.718F

2) 변수의 선언과 초기화

변수

프래그래머가 메모리상의 데이터에 접근하기 위한 방법
컴퓨터 내부 데이터와 1:1 대응
기본형(Primitive type)과 참조형(Reference type) 두 가지 변수가 존재

변수 선언

JVM에게 데이터를 저장하기 위한 메모리 할당 요청
데이터타입 변수명 : 하나 이상의 공백 필요
int var; : 변수 선언
var = 25; : 변수 초기화 (변수에 처음 값이 할당되는 과정)
int var = 25;
자동초기화와 각 데이터 유형별 할당 기본값
- 단, 메서드 안에서 선언된 지역변수는 자동초기화X
- 0 : byte, short, int
- 0L : long
- float : 0.0F
- double : 0.0D
- char : \u0000 (Null)
- boolean : false
- 참조형 : null
String : Class 형
전역 변수와 지역 변수 : 블록안에서 사용 가능

3) 형변환

형변환 연산자 () 사용

큰 데이터 타입으로 변환 : Promotion (묵시적 형변환), 데이터 손실 우려 X, 자동 캐스팅
작은 데이터 타입으로 변환 : Demotion (명시적 형변환), 데이터 손실 우려 O, 명시적 캐스팅

//묵시적 형변환
int age = 25;
double avgAge = age; //double avgAge = (double)age; 와 동일

//명시적 형변환
int sum = 128;
byte data = (byte)sum; // 불가시 전혀 다른값이 할당 (해당 예시에서는 -128값 할당)

3 자바 연산자 및 배열

1. 자바 연산자

1) 산술 연산자

단항 연산자
- ++
  - ++값
  - 값++
- --값
- 값--
이항 연산자
- /
- &

2) 비교 연산자

대소 비교, 객체 타입 비교에 사용
비교 연산 수행결과가 boolean 데이터 타입의 결과로 리턴
>, >=
< , <=
==, !=
instanceof

3) 논리 연산자

boolean 데이터 타입에 적용, boolean갑으로 리턴
&, and
|, or
&&, || : 단축 연산자
! : boolean값 바꿈

4) 비트 연산자

값을 bit로 연산하는 연산자
메모리 최대한 효율적 활용가능
&
|
^
~
>> : 부호비트에 현재 부호비트값 채워짐
>>> : 부호비트에 0 채워짐
<< : 최우측비트에 0 채워짐

5) 기타 연산자 및 연산자 우선순위

대입 연산자 : 변수에 값을 저장
- =
- +=
- -=
- *=
- /=
- %=
- &=
- |=
- ^=
- <<=
- <<<=
- >>=
다항 연산자 : if else 문장을 축약가능
- 변수 = 조건 ? 값1 : 값2
최우선순위
- ()
- []
- .

2. 자바의 배열

1) 배열의 개념

배열 : 같은 타입의 데이터 모임
- 메모리 절약, 쉽고 간결하게 프로그램 작성 가능
- 객체로 표현, 참조형 사용

String greeting; // String 자료형 greeting 변수 선언
greeting = new String("Hello, Java!"); // greeting 변수에 값 할당
//Hello, Java! 가 String Object로 저장
//greeting에는 위 String Obeject의 주소 저장

변수 선언 : 데이터타입 배열변수명 [] or 데이터타입 [] 배열변수명
배열 객체 생성 : 배열변수명 = new 데이터타입[배열의 길이]
int scoreList[] = new int[100];
int [] scoreList = { 1, 2, 3, 4, 5};
scoreList = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}
.length : 배열의 길이 리턴
[idx] : 배열의 저장된 값 참조

2) 다차원 배열

다차원 배열 = 배열의 배열
dataType [][] arrayName
dataType [] arrayName []
서로 다른 길이로 생성된 일차원 배열 참조도 가능
- dataType[][] arrayName = new dataType[3][]
- arrayName [0] = new int[2];
- arrayName [1] = new int[3];
- arrayName [2] = new int[4];

명령행 매개변수

문자열의 배열을 배개변수로 받아, 프로그램 실행 시 필요한 정보를 프로그램에 전달
main()의 매개변수 : String args[]
매개변수 전달 : java className arg1 arg2 ...
- 문자열 => 숫자 : 형변환 필요
  - 자바 APi 메서드
    - Integer.parseInt()
    - Double.parseDouble()
run configurations에서 args 설정

4 자바 제어문

1. 자바 제어문

1) 조건 제어문

if 문

조건에 따라 분기
else절은 가장 가까운 if 문과 짝을 이룸
수행 Statement가 한 줄일 경우, 블록 생략 가능

if(Expression1) {
    Statement1;
} else if(Expression2) {
    Statement2;
} else {
    Statement3;
}
Statement4;

switch 문

Expression 값에 따른 case 활용 다중 분기 처리

Expression 값은 char, byte, short, int 형만 가능

switch (Expression) {
    case value1 :
        Statement1;
        break; // 의도적으로 생략 가능
    case value2 :
        Statement2;
        break;
    default :
        Statement3;
        break;
}
Statement4;

2) 반복 제어문

for

for(초기식; 조건식; 증감식){ Statement; }
for 블록 내 선언된 변수는 for 블록내에서만 사용가능
for 블록 포함 메서드 내의 선언된 변수와 같은 이름으로 선언 불가능

while

while(조건식) { Statement; }

do-while

do { Statement; } while(조건식);

3) 이동 제어문

수행 흐름을 원하는 곳으로 이동시킬 때 사용

break

switch 문 : switch 블록 종료
반복문 : 반복문 종료

continue

반복문 : 현재 단계의 수행 생략하고 다음 단계 실행을 위해 조건부 실행 위치로 옮긴다

return

메서드의 수행을 종료하고 메서드가 호출된 곳으로 제어를 이동시킴

label

중첩된 반복문을 빠져나갈때 사용

특정 반복문에 Lable 설정 : Label : 반복문;
특정 Label로 break 설정 : break [Label]
특정 Label로 continue 설정 : continue [Label]
사용을 권하진 않음

outer : for(i=0; i<5; i++) {
    for(j=0; j<5; j++) {
        if(i+j == 6) {
            break outer;
        }
        System.out.println(i+j);
    }
}

Files

자바1.md

Latest commit

History

자바1.md

File metadata and controls

1 자바 프로그램 개요 및 실습환경 구축

1. 자바 언어 개요

1) 자바 언어의 탄생 배경

2) 자바 언어의 특징

3) 자바 플랫폼

2. 실습 환경 구축

1) JDK 설치

2 자바 프로그램 구조 및 데이터 타입

1. 자바 프로그램 기초

1) 자바 프로그램 구조

자바 애플레이션 작성 및 실행

3) 자바 애플리케이션 구문 분석

4) 식별자와 예약어

2. 자바 데이터 타입과 변수

1) 데이터 타입

2) 변수의 선언과 초기화

3) 형변환

3 자바 연산자 및 배열

1. 자바 연산자

1) 산술 연산자

2) 비교 연산자

3) 논리 연산자

4) 비트 연산자

5) 기타 연산자 및 연산자 우선순위

2. 자바의 배열

1) 배열의 개념

2) 다차원 배열

4 자바 제어문

1. 자바 제어문

1) 조건 제어문

if 문

switch 문

2) 반복 제어문

for

while

do-while

3) 이동 제어문

break

continue

return

label