Chapter 01. 자바 시작하기

1. 자바(Java)란?

썬 마이크로시스템즈에서 1996년 발표한 객체지향 프로그래밍 언어.

핵심 철학: “Write Once, Run Anywhere” - 한 번 작성하면 어디서나 실행

2. 자바의 주요 특징

특징	설명
플랫폼 독립성	JVM 위에서 실행되어 OS에 관계없이 동작
객체지향	상속, 캡슐화, 다형성 지원
자동 메모리 관리	Garbage Collector가 메모리 자동 해제
멀티스레드	언어 레벨에서 멀티스레드 지원
동적 로딩	필요한 시점에 클래스 로드 (Lazy Loading)

플랫폼 독립성 원리

┌─────────────────┐
│  Java 소스코드   │  Hello.java
└────────┬────────┘
         │ javac (컴파일)
         ▼
┌─────────────────┐
│   바이트코드     │  Hello.class
└────────┬────────┘
         │ java (실행)
         ▼
┌─────────────────┐
│      JVM        │  OS별로 다른 JVM
└────────┬────────┘
         ▼
┌─────────────────┐
│    운영체제      │  Windows / Linux / macOS
└─────────────────┘

자바 프로그램은 OS 독립적이지만, JVM은 OS에 종속적이다.

3. JVM (Java Virtual Machine)

자바 바이트코드를 실행하는 가상 머신.

JVM 구성 요소

┌────────────────────────────────────────┐
│                 JVM                     │
├─────────────┬─────────────┬────────────┤
│ Class Loader│ Runtime     │ Execution  │
│             │ Data Area   │ Engine     │
│ .class 로드  │ 메모리 영역   │ 바이트코드  │
│             │             │ 실행        │
└─────────────┴─────────────┴────────────┘

JIT 컴파일러 (Just-In-Time)

초기 자바는 인터프리터 방식으로 느렸지만, JIT 컴파일러가 도입되어 성능이 크게 개선됨.

인터프리터: 바이트코드 → 한 줄씩 해석 → 실행 (느림)
JIT 컴파일러: 바이트코드 → 기계어로 컴파일 → 캐싱 → 실행 (빠름)

HotSpot: 자주 실행되는 코드(Hot Code)를 감지하여 네이티브 코드로 컴파일

4. JDK vs JRE vs JVM

┌─────────────────────────────────────────┐
│                  JDK                     │
│  ┌───────────────────────────────────┐  │
│  │              JRE                   │  │
│  │  ┌─────────────────────────────┐  │  │
│  │  │           JVM               │  │  │
│  │  └─────────────────────────────┘  │  │
│  │  + Java API (클래스 라이브러리)     │  │
│  └───────────────────────────────────┘  │
│  + 개발 도구 (javac, jar, javadoc 등)    │
└─────────────────────────────────────────┘

구분	설명	용도
JVM	바이트코드 실행 엔진	실행만
JRE	JVM + Java API	실행 환경
JDK	JRE + 개발 도구	개발 환경

주요 JDK 도구

도구	설명
`javac`	컴파일러 (.java → .class)
`java`	인터프리터 (바이트코드 실행)
`jar`	압축 도구 (.jar 생성)
`javadoc`	API 문서 생성기
`javap`	역어셈블러 (디컴파일)

5. Hello World 작성

소스 코드

// Hello.java
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

컴파일 & 실행

# 컴파일: .java → .class
javac Hello.java

# 실행: .class 파일 실행 (확장자 없이)
java Hello

출력:

Hello, World!

6. main 메서드

public static void main(String[] args)

키워드	의미
`public`	어디서든 접근 가능 (JVM이 호출해야 하므로)
`static`	객체 생성 없이 실행 가능
`void`	반환값 없음
`String[] args`	커맨드라인 인자

커맨드라인 인자 예제

public class ArgsExample {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            System.out.println("args[" + i + "]: " + args[i]);
        }
    }
}

java ArgsExample Hello World Java

출력:

args[0]: Hello
args[1]: World
args[2]: Java

7. 자바 프로그램 실행 과정

1. java Hello 실행
       ↓
2. JVM 시작
       ↓
3. 클래스 로더가 Hello.class 로드
       ↓
4. 바이트코드 검증 (보안 체크)
       ↓
5. main(String[] args) 메서드 호출
       ↓
6. 프로그램 실행
       ↓
7. main 종료 시 프로그램 종료

8. 클래스와 소스파일 규칙

규칙

모든 코드는 클래스 안에 존재해야 함
소스파일명 = public 클래스명 (대소문자 일치)
public 클래스는 파일당 하나만 가능
클래스파일(.class)은 클래스마다 하나씩 생성

예제: 하나의 파일에 여러 클래스

// Example.java
public class Example {  // 파일명과 일치해야 함
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Main class");
    }
}

class Helper {  // public이 아니므로 파일명과 달라도 됨
    void help() {
        System.out.println("Helper class");
    }
}

컴파일 결과:

Example.class
Helper.class   ← 클래스마다 별도 파일 생성

요약

항목	핵심
Java	플랫폼 독립적 객체지향 언어
JVM	바이트코드 실행 가상 머신
JDK	개발 도구 (JRE + 컴파일러 등)
컴파일	`javac 파일명.java`
실행	`java 클래스명`
main	프로그램 진입점 (필수)

Chapter 02. 변수 (Variable)