[java] 자바의 특징

OOP(객체 지향 언어 프로그래밍)

oop는 코드의 재사용성을 증가하고 유지보수를 용이하게 만듭니다.

객체 지향 프로그래밍의 대표적 특징

1. 상속 (Inheritance) : 부모 클래스의 변수와 메서드를 자식 클래스가 전부 물려받는 것입니다.
2. 캡슐화 (Encapsulation, Information Hiding) : 객체의 변수 및 메서드를 외부 객체가 함부로 건드리지 못하게 감싸는 개념입니다 . 클래스의 getter/setter 등을 통해 은닉합니다.
3. 다형성(Polymorphism)

• Poly(다양한) + morphism(변형,변신) 의 합성어입니다.
• 하나의 객체가 여러가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미합니다.
• 자바에서는 한 레퍼런스 변수가 다른 형태의 객체를 참조할 수 있음을 말합니다.
• 오버로딩, 오버라이딩, 업캐스팅, 다운캐스팅 등의 방법이 있습니다.

4. 추상화 (Abstraction)

• 자바에서 공통의 속성, 기능을 묶어 이름을 붙이는 것을 의미합니다.
• 자바에서 추상화는 추상클래스, 인터페이스를 통해 구현됩니다.
• 추상클래스 : 추상메서드를 하나 이상 포함한 추상 클래스
• 인터페이스 : 추상메서드만을 포함한 추상 클래스, 다중 상속 가능

• JAVA 8부터는 인터페이스 안에 default 선언을 하면 바디가 있는 메서드도 선언이 가능합니다.

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운영체제에 독립적

"Write once, run anywhere"

자바는 os에 독립적입니다. JVM(java virtual machine)이 os와 프로그램의 사이에서 기계어로 해석해주는 역할을 하기 때문에 개발환경과 배포 환경이 다를 경우, 프로그램을 다시 컴파일 할 필요 없이 실행 가능합니다. 따라서 모든 자바 프로그램은 이론적으로 CPU나 운영체제의 종류와 무관하게 동일하게 작동합니다.

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자동 메모리 관리

자바로 작성된 프로그램이 실행되면, 가비지컬렉터(Garbage Collector)가 자동적으로 메모리를 관리해주기 때문에 따로 메모리를 관리해주지 않아도 된다.
GC가 없는 C++과 같은 경우 프로그래머가 사용하지 않는 메모리를 체크하고 반환하는 일을 수동적으로 처리해야하고 만약 메모리 동적 할당 후 해제를 하지 않은 경우에는 메모리 누수(memory leak)가 일어날 수 있기 때문에 자바에서는 이런 메모리 관리를 자동적으로 해준다.
자동으로 메모리를 관리한다는 것이 다소 비효율적인 면도 있지만 프로그래머가 보다 프로그래밍에 집중할 수 있도록 도와준다.

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멀티쓰레드 프로그래밍 가능

자바는 하나의 프로그램에서 여러개의 쓰레드가 동시에 실행할 수 있는 환경을 지원합니다.
멀티 쓰레드란? 여러 쓰레드(프로그램의 실행단위, 프로세스 내 주소공간 및 자원을 공유함)을 동시에 실행시키는 응용프로그램을 작성하는 기법입니다.
장점은 프로세스 내 메모리 공유를 통해 시스템 자원 소모가 줄어든다는 점이지만, 반면에 자원을 공유하기 때문에 충돌이 일어날 수 있습니다.

멀티 쓰레드 구현방법

1. Thread 클래스
   : 스레드를 만들기 위해 Thread class를 상속하여 생성할 수 있습니다.
2. Runnable 인터페이스
   : Thread class와 같이 자바에서 스레드를 실행시키는 인터페이스 입니다.
   : 다중 상속이 지원되기 때문에 재사용성이 높고 코드의 일관성을 유지할 수 있기 떄문에 객체지향적인 방법으로 Thread class보다 많이 쓰입니다.

• 자바에서 개발되는 멀티 쓰레드 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현 가능하며, 관련된 라이브러리(Java Api)가 제공되므로 구현이 쉽다. 그리고 여러 쓰레드에 대한 스케줄링(Scheduling)을 자바 인터프리터가 담당하게 된다.

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동적로딩(Dynamic loading)을 지원

자바는 애플리케이션이 실행될 때 모든 객체가 생성되지 않고, 객체가 필요한 시점에 클래스를 동적 로딩하여 생성합니다. 자바의 클래스 로더가 이런 역할을 수행하는데 클래스 로더란 '.class'바이트 코드를 읽어들여 class 객체를 생성하는 역할을 담당합니다.

• 동적로딩(Dynamic Loading)
  : 클래스 일부 변경 시 다시 컴파일하지 않아도 되는 이점이 있다.
  또한, 비교적 적은 작업으로 처리할 수 있는 유연성을 동적로딩이 제공합니다. 반면에 그때 그때 메모리에서 불러오기 때문에 프로그램 실행 속도가 정적로딩에 비해 느립니다. (느린 속도를 해결하기 위해 static 키워드를 사용합니다)

• 정적 로딩(Static Loading)
  : 정적 로딩은 프로그램 실행 시 모든 실행파일이 메모리에 적재되어 실행되는 로딩방법입니다. 대표적으로 C언어가 있습니다. 정적로딩은 모든 파일이 메모리에 적재되어 메모리를 많이 차지하지만, 빠르게 가져와 사용할 수 있다는 장단점이 있습니다.

자바의 단점으로는 속도문제가 가장 대표적인 것인데, 바이트코드(byte code)를 하드웨어의 기계어로 바로 변환해주는 JIT와 Hotspot과 같은 신기술의 도입으로 JVM의 기능이 향상됨으로써 속도 문제가 개선되었다.