프로그래밍 허브

1. 자바의 탄생 배경

• 개발 배경:
  • 자바는 1991년, 제임스 고슬링과 선 마이크로시스템스(Sun Microsystems) 연구원들이 개발.
  • 가전제품, 휴대용 장치 등에 독립적이고 안정적인 소프트웨어를 개발하기 위해 설계.
• 이전 상황:
  • 당시 주로 사용되던 언어는 **C와 C++**로, 운영체제에 종속된 실행 파일을 생성.
  • 자바는 이를 개선하여 운영체제 독립적 실행을 목표로 개발됨.

2. 자바와 운영체제 독립성

• C와 C++의 한계:
  • 예: Test.exe는 윈도우에서 실행 가능하지만 리눅스에서는 불가능.
  • 다른 운영체제에서 실행하려면 해당 환경에서 다시 컴파일 필요.
• 자바의 접근 방식:
  • 자바 코드를 컴파일하면 **바이트 코드(Bytecode)**인 .class 파일 생성.
  • 이 바이트 코드는 특정 운영체제와 무관하며, **JVM(Java Virtual Machine)**이 실행을 담당.
  • 결과적으로, 한 번 작성한 자바 프로그램은 다양한 운영체제에서 실행 가능.
    (Write Once, Run Anywhere)

3. 자바 가상 머신(JVM)과 JIT 컴파일러

• JVM(Java Virtual Machine):
  • 자바 바이트 코드를 실행하는 환경.
  • 운영체제에 맞는 **자바 실행 환경(JRE)**이 JVM을 제공.
• JIT(Just-In-Time) 컴파일러:
  • 실행 시점에 바이트 코드를 기계어로 변환.
  • 동일한 코드가 반복 실행될 경우 이전에 변환된 기계어를 재사용.
  • 효율성:
    • 이전의 해석기 방식(Java Interpreter)보다 성능이 10~20배 향상.

4. 자바의 객체 지향 프로그래밍

• 객체 지향의 정의:
  • 프로그램의 흐름이 아닌, 객체 간의 상호작용을 중심으로 설계.
  • 객체(Object): 프로그램의 대상, 데이터와 동작을 캡슐화.
• 장점:
  • 공통 기능 수정 없이 새로운 기능 추가 가능.
  • 유지보수 용이, 확장성 뛰어남.
• 예시:
  • 쇼핑몰 시스템:
    • 객체: 회원, 상품, 주문, 배송.
    • 각 객체는 독립적이며 상호 협력.

5. 자바의 안정성

• 안정적 설계:
  • 포인터 제거:
    • 메모리를 직접 제어하지 않아 오류 가능성 감소.
  • 가비지 컬렉터(GC):
    • 동적 메모리 관리를 자동화하여 효율적이고 안전한 메모리 사용 보장.
• 기존 언어 대비 개선:
  • 자바는 C와 C++의 모호성과 불안정한 요소를 제거.

6. 주요 프로그래밍 언어와 자바 비교

언어특징속도

7. 자바의 플랫폼 독립성

• 포팅 및 컨버팅 필요 없음:
  • 자바는 리눅스와 윈도우 등 다양한 환경에서 동일하게 작동.
• MS와 SUN의 차이:
  • MS: 윈도우 중심.
  • SUN: 리눅스와 윈도우를 모두 지원하는 JRE 제공.

8. 자바가 제공하는 주요 장점

1. 운영체제 독립성:
   • JVM을 통해 다양한 플랫폼에서 실행.
2. 안정성:
   • 포인터 제거와 가비지 컬렉터로 메모리 관리 효율화.
3. 객체 지향 프로그래밍:
   • 유지보수와 확장성 뛰어남.
4. 광범위한 활용:
   • 웹 애플리케이션, 모바일 앱(Android), 엔터프라이즈 솔루션 등.

요약

• 자바는 C와 C++의 단점을 개선한 운영체제 독립적이고 안정적인 객체 지향 언어.
• JVM을 통해 플랫폼 독립성을 제공하며, JIT 컴파일러로 성능 최적화.
• 안정성, 유지보수성, 확장성에서 강점을 보이며, 다양한 분야에서 널리 사용.

1. 데이터베이스란?

• 정의:
  데이터베이스는 구조화된 데이터 저장소로, 정보를 저장, 관리, 수정, 삭제할 수 있는 어플리케이션.
  • 예: 엑셀 파일은 간단한 데이터베이스로 볼 수 있음.
• 특징:
  • 방대한 데이터를 체계적이고 간편하게 분류 가능.
  • 데이터를 효율적으로 저장하고 접근 가능.

2. 데이터베이스의 구성 요소

1. 데이터베이스 서버:
   • 데이터를 저장, 관리, 수정, 삭제하는 역할.
2. 데이터베이스 클라이언트:
   • 서버에 요청을 보내 데이터를 검색하거나 명령 실행.
   • 예: 웹브라우저(크롬, 인터넷 익스플로러)와 웹서버의 관계와 유사.

3. 데이터베이스의 구조

• 데이터베이스:
  • 연관된 테이블들을 모아둔 데이터 저장 공간.
• 테이블 구조:
  • Column(열): 데이터의 성격과 타입을 정의.
  • Row(행): 연관된 데이터의 세트.
  • 필드(Field): 행과 열의 교차점.
  • 레코드(Record): 필드에 담긴 구체적인 데이터.

4. 데이터베이스의 종류

a. 관계형 데이터베이스 (RDBMS)

• 특징:
  • 데이터를 테이블 형식으로 저장.
  • 데이터 간 관계를 명확히 정의.
  • SQL(Structured Query Language)을 사용하여 데이터 관리.
• 예:
  • MySQL, Oracle, Microsoft SQL Server (MSSQL).

b. NoSQL 데이터베이스

• 특징:
  • 비정형 또는 방대한 데이터를 처리하는 데 적합.
  • 관계형 모델이 아닌 데이터 구조 사용 (문서, 키-값, 그래프 등).
• 예:
  • MongoDB, Cassandra, Redis.

5. 관계형 데이터베이스 vs NoSQL

특징관계형 데이터베이스 (RDBMS)NoSQL

6. 데이터베이스 활용 사례

1. 웹 애플리케이션:
   • 사용자 정보, 게시글, 상품 정보 등 저장.
2. 빅데이터 분석:
   • 소셜 네트워크(Facebook, Twitter) 데이터를 NoSQL로 처리.
3. 금융 및 의료:
   • 관계형 데이터베이스를 활용해 거래 기록, 환자 데이터를 관리.

7. 데이터베이스 관리의 주요 작업

1. CRUD 작업:
   • Create: 데이터 생성.
   • Read: 데이터 조회.
   • Update: 데이터 수정.
   • Delete: 데이터 삭제.
2. 데이터 정의:
   • 테이블 생성 및 스키마 정의.
3. 백업 및 복구:
   • 데이터 손실 방지를 위한 백업 작업.

8. 데이터베이스 용어 정리

• Column (열):
  • 데이터의 속성 또는 타입.
  • 예: 이름, 나이, 주소.
• Row (행):
  • 하나의 데이터 세트.
  • 예: 특정 사람의 이름과 나이.
• Field (필드):
  • 행과 열의 교차점에서 값을 저장.
  • 예: 이름-홍길동.
• Record (레코드):
  • 행에 저장된 구체적인 데이터.
  • 예: 홍길동, 25세, 서울.

요약

• 데이터베이스는 방대한 데이터를 효율적으로 저장, 관리, 검색하는 도구.
• 관계형 데이터베이스(RDBMS)는 SQL 기반, NoSQL은 비정형 데이터를 처리.
• 데이터베이스는 테이블(Column, Row, Field)로 구성되어 데이터를 구조적으로 저장.
• 웹 애플리케이션, 빅데이터 분석, 금융 등 다양한 분야에서 활용.