1. 객체 지향 프로그래밍 (OOP)

  • 정의: 코드 내의 모든 것을 객체로 표현하는 프로그래밍 패러다임.
  • 객체(Object): 세상의 모든 것을 지칭하며, 속성과 기능으로 이루어집니다.
    • 속성: 데이터를 통해 표현 (예: 다리, 귀).
    • 기능: 메소드를 통해 표현 (예: 뛰기, 듣기).

2. 클래스(Class)

  • 정의: 객체를 생성하기 위한 청사진(모형).
  • 예시:
class Cat
{
    public string Color; // 데이터: 속성
    public void Meow()   // 메소드: 기능
    {
        Console.WriteLine($"{Color} 고양이: 야옹");
    }
}

Cat kitty = new Cat();  // Cat 클래스의 객체 생성

3. 클래스와 객체의 관계

  • 클래스는 복합 데이터 형식의 참조 형식입니다.
  • **객체(Object)**는 클래스의 인스턴스(실체)입니다.
    Cat kitty = new Cat();
    • new: 생성자를 호출해 객체를 힙(Heap)에 생성.
    • kitty: 생성된 객체의 참조를 저장.

4. 생성자(Constructor)와 종료자(Destructor)

a. 생성자

  • 클래스와 같은 이름을 가지며 객체 생성 시 호출됩니다.
  • 객체를 초기화하기 위한 용도로 사용됩니다.
  • 예시:
class Cat
{
    public string Color;

    // 생성자
    public Cat(string color)
    {
        Color = color;
    }

    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine($"{Color} 고양이: 야옹");
    }
}

Cat kitty = new Cat("검은색"); // 생성자 호출

b. 종료자

  • 객체가 소멸될 때 호출되는 특별한 메소드.
  • 매개변수나 한정자가 없으며 오버로딩 불가능.
  • CLR의 가비지 컬렉터가 객체의 소멸 시점을 판단해 호출.
  • 예시:
class Cat
{
    ~Cat()
    {
        Console.WriteLine("Cat 객체가 소멸되었습니다.");
    }
}

5. 정적 필드와 메소드 (Static)

  • static 한정자를 사용해 클래스 자체에 소속되는 필드와 메소드.
  • 특징:
    • 클래스의 모든 인스턴스가 공유.
    • 객체를 생성하지 않고 호출 가능.
  • 예시:
class Counter
{
    public static int Count = 0;

    public static void Increment()
    {
        Count++;
    }
}

Counter.Increment(); // 객체 없이 호출
Console.WriteLine(Counter.Count); // 출력: 1

6. 클래스의 기본 구조

class ClassName
{
    // 필드 (Field): 데이터 저장
    public string FieldName;

    // 생성자 (Constructor): 객체 초기화
    public ClassName(string value)
    {
        FieldName = value;
    }

    // 메소드 (Method): 동작 정의
    public void MethodName()
    {
        Console.WriteLine($"Field: {FieldName}");
    }

    // 정적 메소드 (Static Method)
    public static void StaticMethod()
    {
        Console.WriteLine("This is a static method.");
    }
}

정리

  • 클래스는 객체를 생성하기 위한 청사진으로, 속성(필드)과 기능(메소드)을 포함.
  • 객체는 클래스의 인스턴스로, new 키워드를 통해 생성.
  • 생성자는 객체를 초기화하고, 종료자는 객체 소멸 시 호출.
  • 정적 필드/메소드는 클래스 자체에 속하며, 모든 인스턴스가 공유 가능.

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

C 속도가 빠르고 컴퓨터 하드웨어 제어 가능. 가장 빠름
C++ 객체 지향 언어, 클래스 사용 가능. 빠름
Java 운영체제 독립적, 안정적, 가비지 컬렉터 제공. 상대적으로 느림
C# 마이크로소프트에서 개발, 자바와 유사한 객체 지향 언어. Java와 유사

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.

+ Recent posts