| JAVA란? |
객체 지향 프로그래밍 언어(1996년 썬 마이크로 시스템즈)
자바 특징
1) 운영체제에 독립적 (JVM을 통해 간접적으로 OS에 접근함)
2) 객체지향 언어 (상속, 다형성, 추상화, 캡슐)
3) 자동 메모리 관리 (가비지 컬렉션)
4) 멀티 쓰레드 (Thread, Runnable)
| 객체지향과 절차지향의 차이 |
절차지향: 절차대로 프로그래밍하는 방법
객체지향 프로그래밍(OOP): 실생활 물체를 객체로 표현하고, 이들간의 관계, 상호작용을 프로그램으로 나타냄
* 객체 : 변수와 메소드를 가진 것(선언 된 것)
* OOP 장점 : 재사용성, 생산성, 모델링, 유지보수
* OOP 단점 : 개발속도, 코딩 난이도
상속 (IS-A관계) : OOP(객체지향프로그래밍)의 1번째 특징
부모 클래스의 변수/메소드를 자식 클래스가 물려받아 그대로 사용하는 것
장점 : 중복 코드를 줄일수 있다. 유지보수가 쉬움, 다형성 구현 가능
상속(IS-A)과 합성(HAS-A) : 상속(is-a 관계) : 부모 클래스의 속성 및 동작을 자식 클래스에 상속하는 것
ex) 자동차는 자동차다.
확장(has-a 관계) : 클래스가 구성원의 데이터로 다른 클래스의 객체를 포함하는 것
ex) 자동차는 엔진이 포함되어 있다.
* extends 키워드를 통해 물려받음
*부모클래스를 슈퍼클래스, 상위클래스라고 부름
*자식클래스를 서브클래스, 하위클래스라고 부름
캡슐화 : OOP의 2번째 특징
중요한 데이터를 보존하기 위해 변수와 클래스를 하나로 묶는 집합
1) 멤버 변수 앞에 private 접근 제어자 붙인다.
2) set/get 메서드를 통해 변수에 접근 가능한 메서드를 만든다.
3) 은닉화란 ? 내부를 은닉 한다.
다형성 : OOP의 3번째 특징
같은 자료 형에 여러가지 객체를 대입하여 다양한 결과를 나타내는 것
//한 타입의 변수로 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록
* 오버로딩 : 메서드가 같은 이름을 가지고 있으나 매개 변수가 다르게 재정의
* 오버라이딩 : 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의
* 업캐스팅 : 자식 클래스가 부모 클래스로 형변환하는 것
* 다운캐스팅 : 부모 클래스가 자식 클래스로 형변환하는 것
추상화 : OOP의 4번째 특징
추상화 정의:여러 객체에 공통적으로 사용되는 내용을 뽑아내는것
+) 인터페이스에 의존하고 구체적인 구현에는 의존하지 않는 것
| 클래스란? |
유사한 특징을 지닌 객체들의 속성을 묶어 놓은 집합체
클래스와 객체 / 인스턴스 차이
클래스(설계도) : 같은 속성을 지닌 변수와 메소드의 집합
객체 (구현할 대상) : 클래스의 인스턴스, 클래스가 타입으로 선언됐을 때 객체
인스턴스(구체적 실체) : 객체가 메모리에 할당되어 실제 사용될 때 ‘인스턴스’라고 부른다.
| 추상클래스와 인터페이스 |
추상클래스 : 하나 이상의 추상 메서드를 가진 클래스
목적: 추상클래스를 상속받아(extends) 기능을 이용하고 확장시키기 위함
형태 : 일반메서드 + 추상메서드 가능
특징: 메서드의 부분적인 구현 가능 , 다중 상속 불가
추상메서드: 선언만 하고 구현은 하지 않은 메서드 (반드시 재정의 필요)
인터페이스란? (추상클래스와 비교 필요)
정의: 추상메서드와 상수만을 포함한 클래스
목적 : 구현 객체의 같은 동작을 보장하기 위함
형태 : 상수 + 추상메서드 가능
특징: 메서드 선언만 가능, 다중상속 가능
인터페이스 상속
상속받을 서브클래스(자식)에게 구현할 메서드의 원형을 알려주고
클래스가 자신의 목적에 맞게 메서드를 구현
| 자바 메모리 구조 |
Call by Value, Call by Reference
Call by Value : 함수 호출 시 인자로 전달되는 값 복사해서 인자 전달
Call by Reference : 인자로 전달되는 변수의 레퍼런스(주소값) 전달
자바 메모리 구조: Static, Stack, Heap 영역으로 구분
- Static 영역
전역변수, static변수 저장
프로그램의 시작부터 종료가 될 때까지 메모리에 남아있다
- Static(전역변수)
클래스가 메모리에 올라갈 때 자동 생성
공통 적으로 공유
인스턴스 생성 없이 바로 사용 가능
객체가 사라져도 멤버는 사라지지 않는다
가비지 컬렉터 관여 불가
- Stack 영역
메소드 내에서 정의 된 기본 자료형, 지역변수, 데이터 값 저장
메소드가 호출될 때 메모리에 할당, 종료되면 메모리 해제
* 각각의 쓰레드는 자신만의 스택영역을 가진다.
- Heap 영역
참조형 데이터 타입을 갖는 객체, 배열(Class,Interface,Array)등은 Heap영역에 데이터 저장
변수는 Stack영역의 공간에서 Heap 영역의 참조 값을 가져옴
오브젝트 타입(Integer, String, ArrayList) 는 heap 영역에 생성됨
자바 메모리 관리
가비지 컬렉션(Garbage collection)
: 힙영역의 오브젝트 중 스택영역에 도달할 수 없는 것을 가비지 컬렉션을 담당하는 프로세스가 자동으로 메모리 해제한다.
* 객체가 NULL이거나 부모 객체가 NULL인 경우 메모리 해제
* Mark & Sweep 과정을 통해 메모리를 관리한다.
[예시] String url = "https://";
url += "yaboong.github.io";
Mark:Garbage Collector가 스택의 모든 변수를 스캔하여 어떤 오브젝트를 레퍼런스하고 있는지 찾는 과정
Sweep: Mark되어있지 않은 모든 오브젝트들을 힙에서 제거한다.
위의 경우 힙영역에 String형태의 “http://yaboong.github.io”만 있고 “http://” 가 쓸모없어졌으므로 힙에서 제거
| 접근제어자 |
- private : 자기 클래스 내부의 메서드에서만 접근 허용
- protected : 같은 패키지 내부 또는 상속받은 자식 클래스에서 접근 허용
- public : 모든 접근 허용
- default : 같은 패키지 내부에서 접근 허용
| final |
final
변수나 메서드 또는 클래스가 ‘변경 불가능’ 하도록 만드는 것
- 원시(Primitive) 변수에 적용 시
해당 변수의 값은 변경이 불가능하다.
ex) static final double PI = 3.14;
- 참조(Reference) 변수에 적용 시
참조 변수가 힙(heap) 내의 다른 객체를 가리키도록 변경할 수 없다.
- 메서드에 적용 시
메서드가 final로 지정되면 해당 메서드를 오버라이드할 수 없다.
- 클래스에 적용 시
해당 클래스의 하위 클래스를 정의할 수 없다.
finally / finalize()
finally: 예외와 상관없이 try / catch 블록이 종료되면 finally 실행됨
[예시]
try { //code }
catch (IOException e) { //code }
finally { // 항상 실행됨 }
finalize(): 가비지 컬렉터가 더이상 참조되지 않는 객체를 메모리에서 삭제하겠다고 하는 순간 호출
| 자바 인터프리터 |
자바 인터프리터는 클래스 파일 내의 바이트 코드를 기계어로 번역한다.
* 컴파일러는 모든 코드를 적재시켜 실행,
.java파일을 바이트 코드로 번역하여 .class 파일을 생성한다.
동적바인딩이란 ?
실행시점에 객체 타입을 기준으로 실행될 함수를 호출하는 것.
(실행 시점에 뭔가를 결정하는 것)
프로그램 실행 전에 결정되지 않는 것을 말한다.
ex) 동적할당주소, 동적할당변수
자바에서 묵시적 형 변환과, 명시적 형 변환의 차이
묵시적 형 변환 : 자동으로 형 변환 해주는 것
명시적 형 변환 : 데이터 앞에 변환할 타입으로 명시해주는 것
자바 스레드와 프로세스의 차이
프로세스 : 메모리에 적재되어 실행 중인 프로그램
스레드 : 프로세스의 실행단위, 프로세스 내 주소공간이나 자원 공유
자바 예외와 에러의 차이
에러(Error) : 사용자의 잘못된 연산, 입력 / 개발자의 잘못된 로직에 의해 발생함
* 컴파일 시 문법적 오류 발생하는 경우
- OutofMemory Error, StackOverflow Error
예외(Exception) : 시스템 동작 중 예기치 않은 상태가 발생해 프로그램이 영향을 받는 것
- try-catch 구문으로 개발자가 처리할 수 있기 때문에 예외 처리하는 것이 중요
- Checked Exception : 예외처리가 필수, ex) IOException
- Unchecked Exception : 컴파일시 체크되지 않고 런타임시 발생
ex) NullPointerException
+) Throwable 클래스 : 예외처리(Error, Exception) 가능한 최상위 클래스
| Java SE, Java EE |
자바 스탠다드 에디션(SE)는 가장 보편적으로 쓰이는 자바 API의 집합체이다.
그리고 EE는 SE스펙 기반으로 자바를 이용한 서버측 개발을 위한 플랫폼으로 둘의 차이는 API에 추가로 들어있는 JAR파일들의 차이이다.
Java SE(Java Platform Standard Edition)
: 표준 자바 플랫폼, JDBC등 모두 포함하여 Android 개발시 주로 SE 사용
Java EE (Java Platform EnterPrise Edition)
: 서버측 개발을 위한 플랫폼 , JSP/Servlet/JDBC/EJB 등의 기능 제공
Java ME(Java Platform Micro Edition)
: 임베디드를 위한 자바 플랫폼, 휴대폰,셋톱박스 개발을 위한 자바 플랫폼
Java ME는 무엇인가
자바 ME는 휴대폰, PDA 셋톱박스 등 제한된 자원을 가진 디바이스에서 자바 언어를 지원하기 위해 만들어진 플랫폼이다. 임베디드 시스템에서 자바로 개발을 진행할 때 이용된다.
| 자바 주요 인터페이스 |
List<E> : Vector, ArrayList, LinkedList, Stack
- 순서가 있는 데이터의 집합, 데이터의 중복 허용
- Collection 인터페이스 상속 받음
Set<E> : HashSet, TreeSet
- 순서가 없는 데이터의 집합, 데이터 중복 허용 X
- Collection 인터페이스 상속 받음
Map<K,V> : HashMap, TreeMap, HashTable, Properties
- 키(Key)와 값(Value)의 한쌍으로 이루어진 데이터의 집합으로, 순서없음
- 키는 중복 허용 X , 값은 중복 허용 가능
HashMap과 HashTable / HashMap과 TreeMap
HashMap<Key,Value> : 비동기, null key와 다수의 null value 허용
- 해시함수를 통해 키와 값이 저장되는 위치 결정 BUT 데이터 정렬 X
HashTable<Key,Value> : 동기, null을 허용하지 않음
TreeMap<Key,Value> : 이진트리 형태로 저장되므로 데이터 정렬됨
*LinkedHashSet : HashSet인데 순서보장되는 자료구조
| super 키워드 |
speed = 부모클래스의 필드
System.out.println(super.speed);
부모 클래스로부터 상속받은 필드나 메소드를 자식클래스에서
참조하는 데 사용하는 참조 변수
super()
this->speed
this() 메소드가 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용된다면,
super() 메소드는 부모 클래스의 생성자를 호출할 때 사용함
this 키워드
객체 자신의 속성을 나타내는 것 .
1) 클래스 속성과 생성자/메소드의 매개변수 같은 경우
→ 밖에 있는 필드와 안에있는 필드를 명시하기 위해 this 키워드 사용
ex) this.name = name;
2) 클래스에 오버로딩된 다른 생성자 호출
ex) this(name, color, 0,0); 등 클래스 내 생성자에서 다른 생성자 호출
3) 객체 자기 자신의 참조값을 전달하고 싶을 때
ex ) return this;
| 제네릭(Generic) |
Generic : 일반화된 타입 매개변수로 클래스나 메서드 선언하는 기법
+) 클래스 내부에서 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법
+) 클래스를 선언할 때 타입을 결정하지 않고
객체를 선언할 때 유동적인 타입으로 재사용하기 위한 것
class Car<T> // C++에서
Template{
T name ; //Integer, String
}
| Wrapper 클래스 |
기본 타입 데이터(int, char)를 객체로 포장해 주는 클래스
산술 연산을 위해 정의 된 클래스가 아님 따라서 인스턴스에 저장된 값 변경불가
(값을 참조하기 위해서는 새로운 인스턴스 생성하고, 생성 된 인스턴스 값 참조)
- 이유
프로그램에 따라 기본 타입의 데이터를 객체로 취급해야 하는 경우가 있음
- 종류
Byte(byte), Short(short), Integer(int), Long(long), Float(float), Double(double), Character(char), Boolean(boolean)
Boxing, unBoxing
boxing : 기본 타입을 래퍼 클래스의 인스턴스로 변환하는 과정,
생성자 또는 valueOf 팩토리 메서드 통해 변환
예) int -> Integer / char -> Character
unboxing : 래퍼 클래스의 인스턴스에 저장된 값을 다시 기본 타입으로 꺼내는 과정
예) Integer -> int / Character -> char
오토 박싱, 오토 언박싱
오토박싱 : 원시타입에서 참조타입으로 자동으로 변경
오토언박싱: 참조타입에서 원시타입으로 자동으로 변경
JDK 1.5부터는 박싱과 언박싱이 필요한 상황에 자바 컴파일러가 자동으로 처리
| String |
String, Stringbuilder, Stringbuffer
string : immutable(불변) ,연산이 많을 경우 불리, 한번 할당되면 할당된 메모리 공간이 변경되지 않는다.(짧은 문자열 더할 경우 사용)
StringBuilder : 단일스레드에서만 가능, 스레드에 안전한 프로그램 개발 시 사용됨
StringBuffer : mutable(변함), 멀티스레드 환경에서 동기화 가능, 연산이 많을 경우 유리
trim
string의 왼쪽 오른쪽 공백을 제거 시켜 줌
“ 문자열 공백 ” -> “문자열 공백”
reverse
배열, string, list 등을 거꾸로 뒤집어 줌
스트림
순서가 있는 데이터의 연속적인 흐름
* 직렬화 : 객체를 스트림을 통해 입출력하기 위해 바이트 배열 형태로 바꾸는 것
* 역직렬화 : 스트림을 통해 받은 직렬화 객체를 원래 모양으로 바꾸는 것
바이트 스트림
데이터 종류가 파일, 그림, 동영상 인경우 바이트 단위로 입출력을 제어한다.
NullPointerException
NULL값을 참조하는 경우
Thread 클래스(스레드 클래스, 화이트박스 방식)
자바에서 스레드를 만들기 위해 Thread class 상속함
* Thread pool :
필요시 스레드를 가져오거나 이전 코드에서 실행완료되었을 때 재사용
(새로운 스레드 생성X)
멀티스레드
여러 스레드를 동시에 실행시키는 응용프로그램을 작성하는 기법
장점 : 메모리 공유를 통해 시스템 자원 소모가 줄어든다.
단점 : 자원을 소모하다가 충돌이 일어날 수 있음
스레드의 동기화(synchronized)
멀티쓰레드 프로세스의 경우 자원을 공유해서 작업하므로 서로 작업에 영향을 줌
synchronized를 통해 해당 작업과 관련된 공유 데이터에 Lock을 걸어서 먼저 작업중이던 스레드가 작업 마칠때까지 다른 쓰레드에게 제어권이 넘어가더라도 데이터가 변경되지 않도록 보호함
[예시] 특정객체에 Lock을 걸고자 하는 경우
synchronized(객체의 참조변수){
//code
}
//지정된 객체는 synchronized블럭의 시작부터 Lock걸렸다가 끝나면 Lock이 풀린다.
//이 블록을 수행하는 동안 Lock이 걸려서 다른 쓰레드가 이 객체에 접근 불가하다.
[예시] 메서드에 Lock을 걸고자 하는 경우
public synchronized void calcSum(){
//code
}
//그냥 딴 애 못쓰게 나 다 쓰면 써라라고 synchronized 키워드 걸어놓는 것
//한 쓰레드가 synchronized 메소드를 호출해 수행하고 있으면,
//메서드가 종료될 때까지 다른 쓰레드가 이 메서드를 호출하여 수행할 수 없음
| Runnable 인터페이스 (블랙박스방식) |
Thread class와 같이 자바에서 스레드 실행시키는 인터페이스
인터페이스를 상속받은 자식클래스는 다른 클래스를 상속받을 수 있다.
다중상속이 지원되기 때문에 Thread clas보다 많이 쓰임
구현 : run()함수를 통해 구현됨
//그냥 스레드 만드는 데 다중상속 지원하도록 인터페이스로 정의한 듯합니다.
concat
JVM : 컴파일러가 .java 파일을 Java byte code인 .class 파일로 변환시켜줌
JVM은 class 파일을 OS가 이해할 수 있도록 기계어로 변환
즉, JVM 덕분에 OS에 종속적이지 않음
| 람다식 |
메서드를 하나의 식으로 표현한 것
메서드를 람다식으로 표현하면 메서드의 이름과 반환값이 없어지므로 람다식을 익명함수(anonymous function)라고도 한다.
[기존]
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
[람다식]
(int a, int b) -> {
return a > b ? a : b;
}
