자바란 무엇인가요?

Java는 C 언어의 다양한 장점을 흡수할 뿐만 아니라 C에서 이해하기 어려운 다중 상속, 포인터 등의 개념을 버린 객체 지향 프로그래밍 언어입니다. Java 언어는 강력하고 간단하며 사용하기 쉽습니다. 정적 객체지향 프로그래밍 언어의 대명사인 자바 언어는 객체지향 이론을 완벽하게 구현하고 프로그래머가 복잡한 프로그래밍을 우아한 사고방식으로 수행할 수 있도록 해준다.

Java는 단순성, 객체 지향, 분산, 견고성, 보안, 플랫폼 독립성 및 이식성, 멀티스레딩 및 동적인 특성을 가지고 있습니다. Java는 데스크탑 애플리케이션, 웹 애플리케이션, 분산 시스템 및 임베디드 시스템 애플리케이션 등을 작성할 수 있습니다.

Java 언어 기능

1. 단순성

Java는 C와 매우 유사해 보이지만 언어를 작고 친숙하게 만들기 위해 디자이너는 일반 프로그래머가 거의 사용하지 않는 C 언어의 많은 기능이 제거되었습니다. 예를 들어, Java는 go to 문을 지원하지 않고 대신 break 및 continue 문과 예외 처리 기능을 제공합니다. 또한 Java는 C의 연산자 오버로드(overload) 및 다중 상속 기능을 제거하고 기본 파일을 사용하지 않으므로 전처리기가 필요하지 않습니다. Java에는 구조가 없기 때문에 배열과 문자열은 객체이므로 포인터가 필요하지 않습니다. Java는 객체 참조 및 간접 참조를 자동으로 처리하고 쓸모 없는 단위의 자동 수집을 실현하므로 사용자는 스토리지 관리 문제에 대해 걱정할 필요가 없으며 연구 개발에 더 많은 시간과 에너지를 소비할 수 있습니다.

2. 객체 지향

자바는 객체 지향 언어입니다. 프로그래머에게 이는 절차적인 측면에서 엄격하게 생각하기보다는 데이터와 데이터를 조작하는 방법에 주의를 기울이는 것을 의미합니다. 객체 지향 시스템에서 클래스는 데이터를 조작하기 위한 데이터 및 메소드의 모음입니다. 데이터와 메소드는 함께 객체의 상태와 동작을 설명합니다. 각 객체는 해당 객체의 상태와 동작을 캡슐화한 것입니다. 클래스는 하위 클래스가 상위 클래스의 동작을 상속받을 수 있도록 특정 시스템 및 계층 구조로 배열됩니다. 이 클래스 계층에는 일반적인 동작을 수행하는 클래스인 루트 클래스가 있습니다. Java 프로그램은 클래스를 사용하여 구성됩니다.

Java에는 사용자가 자신의 프로그램에서 사용할 수 있는 다양한 패키지를 구성하는 확장된 클래스 컬렉션도 포함되어 있습니다. 예를 들어 Java는 그래픽 사용자 인터페이스 구성 요소(java.awt 패키지)를 생성하는 클래스를 제공합니다. 여기서 awt는 Abstract Windowing Toolkit의 약어, 입력 및 출력을 처리하는 클래스(java.io 패키지), 네트워크 기능을 지원하는 클래스( java.net 패키지).

3. 배포

Java는 네트워크에서 애플리케이션을 지원하도록 설계되었습니다. Java는 다양한 수준의 네트워크 연결을 지원할 뿐만 아니라 Socket 클래스를 사용하여 안정적인 스트림 네트워크 연결을 지원하므로 사용자는 분산 클라이언트 및 서버를 생성할 수 있습니다.

네트워크는 소프트웨어 애플리케이션의 배포 수단이 됩니다. Java 프로그램은 한 번만 작성하고 어디서나 실행하면 됩니다.

4. 컴파일 및 해석 가능성

Java 컴파일러는 일반적인 기계어 코드 대신 바이트 코드를 생성합니다. Java 바이트코드는 아키텍처 중립적인 개체 파일 형식을 제공하며 코드는 프로그램을 여러 플랫폼에 효율적으로 전달하도록 설계되었습니다. Java 프로그램은 Java 인터프리터 및 런타임 시스템을 구현하는 모든 시스템에서 실행될 수 있습니다.

해석된 환경에서는 프로그램 개발의 표준 "연결" 단계가 대부분 사라집니다. Java에 연결 단계가 있는 경우 이는 새 클래스를 환경에 로드하는 프로세스일 뿐이며 증분적이고 가벼운 프로세스입니다. 따라서 Java는 신속한 프로토타이핑과 쉬운 실험을 지원하므로 신속한 프로그램 개발이 가능합니다. 이는 시간이 많이 걸리는 기존의 "컴파일, 링크 및 테스트"와 대조되는 우아한 개발 프로세스입니다.

5. 견고성

Java는 원래 소비자 가전 소프트웨어를 작성하기 위한 언어로 사용되었으므로 매우 안정적이고 강력한 소프트웨어를 작성하도록 설계되었습니다. Java는 특정 프로그래밍 오류를 제거하여 안정적인 소프트웨어를 쉽게 작성할 수 있도록 해줍니다.

Java는 잠재적인 유형 불일치 문제에 대해 확장된 컴파일 타임 검사를 허용하는 강력한 유형의 언어입니다. Java에서는 명시적인 메서드 선언이 필요하며 C 스타일의 암시적 선언은 지원하지 않습니다. 이러한 엄격한 요구 사항을 통해 컴파일러는 호출 오류를 포착하여 보다 안정적인 프로그램을 만들 수 있습니다.

신뢰성 측면에서 가장 중요한 개선 사항 중 하나는 Java의 스토리지 모델입니다. Java는 포인터를 지원하지 않으므로 저장소를 덮어쓰거나 데이터가 손상될 가능성이 없습니다. 마찬가지로, Java의 자동 "가비지 수집"은 동적 저장소 할당 및 할당 해제와 관련된 저장소 누수 및 기타 유해한 오류를 방지합니다. Java 인터프리터는 또한 모든 배열 및 문자열 액세스가 범위 내에 있는지 확인하는 등 많은 런타임 검사를 수행합니다.

예외 처리는 프로그램을 더욱 강력하게 만드는 Java의 또 다른 기능입니다. 예외는 오류와 유사한 비정상적인 상황이 발생했다는 신호입니다. 프로그래머는 try/catch/finally 문을 사용하여 오류 처리 및 복구 작업을 단순화하는 오류 처리 코드를 찾을 수 있습니다.

6. 보안

Java의 저장소 할당 모델은 악성 코드를 방어하는 주요 방법 중 하나입니다. Java에는 포인터가 없으므로 프로그래머는 뒤에서 메모리에 대한 포인터를 가짜로 만들 수 없습니다. 더 중요한 것은 Java 컴파일러가 저장 배열 결정을 처리하지 않으므로 프로그래머가 선언을 보고 클래스의 실제 저장 배열을 추측할 수 없다는 것입니다. 컴파일된 Java 코드의 저장소 참조는 Java 인터프리터에 의해 런타임 시 실제 저장소 주소를 결정합니다.

Java 런타임 시스템은 바이트코드 확인 프로세스를 사용하여 네트워크에 로드된 코드가 Java 언어 제한 사항을 위반하지 않는지 확인합니다. 이 보안 메커니즘에는 인터넷에서 클래스를 로드하는 방법이 포함됩니다. 예를 들어 로드된 클래스는 로컬 클래스가 아닌 별도의 네임스페이스에 배치되어 악성 애플릿이 표준 Java 클래스를 자체 버전으로 바꾸는 것을 방지합니다.

7. 이식성

Java는 구현 측면에서 언어 선언을 독립적으로 만듭니다. 예를 들어, Java는 각 기본 데이터 유형의 크기와 작업 동작을 명시적으로 명시합니다(이러한 데이터 유형은 Java 구문으로 설명됨).

Java 환경 자체는 새로운 하드웨어 플랫폼과 운영 체제로 이식 가능합니다. Java 컴파일러도 Java로 작성되는 반면 Java 런타임 시스템은 ANSIC 언어로 작성됩니다.

8. 고성능

자바는 먼저 컴파일한 후 해석하는 언어이므로 완전히 컴파일된 언어만큼 빠르지는 않습니다. 그러나 성능이 중요한 상황이 있습니다. 이러한 상황을 지원하기 위해 Java 설계자는 런타임 시 Java 바이트코드를 특정 CPU(중앙 처리 장치)에 대한 기계 코드로 변환하는 "Just-In-Time" 컴파일러를 만들었습니다. 완전한 컴파일을 달성하는 것입니다.

Java 바이트코드 형식은 이러한 "적시" 컴파일러의 요구 사항을 염두에 두고 설계되었으므로 기계 코드 생성 프로세스가 매우 간단하고 꽤 좋은 코드를 생성할 수 있습니다.

9. 멀티스레딩

Java는 멀티스레드 실행(경량 프로세스라고도 함)을 지원하고 다양한 작업을 처리할 수 있습니다. 단서가 있는 프로그램 디자인은 쉽습니다. Java의 lang 패키지는 스레드 시작, 스레드 실행, 스레드 중지 및 스레드 상태 확인을 위한 메서드를 지원하는 Thread 클래스를 제공합니다.

Java의 스레드 지원에는 일련의 동기화 프리미티브도 포함됩니다. 이러한 프리미티브는 C.A.R.이 감독 및 조건부 변수 스타일로 개발한 널리 사용되는 동기화 방식을 기반으로 합니다. 프로그래머는 동기화된 키워드를 사용하여 클래스의 특정 메서드가 동시에 실행될 수 없음을 나타낼 수 있습니다. 이러한 방법은 변수가 일관된 상태로 유지되도록 감독 절차의 통제를 받습니다.

10. 역학

자바 언어는 변화하는 환경에 적응하도록 설계되었습니다. 예를 들어, Java 클래스는 요청 시 로드되며 일부는 네트워크를 통해 가져오기도 합니다.