[Java] 프로그래밍 언어 자바란 무엇인가?

☕️ 자바란 무엇인가?

자바는 1995년 썬 마이크로즈시스템에서 공식적으로 발표한 객체 지향 프로그래밍 언어입니다.

현재는 오라클이 자바를 관리하고 있으며, 전 세계에서 가장 많이 사용되는 프로그래밍 언어 중 하나입니다.

✨ 자바의 가장 큰 장점 : 이식성
자바는 다양한 운영체제(Windows, macOS, LInux 등)에서 "한 번 작성하면 어디서나 실행할 수 있다"라는 철학을 실현합니다. 이것은 가상 머신(Virtual Machine, JVM)을 통해 가능합니다. 또한, 풍부한 클래스 라이브러리(Java API)를 기본적으로 제공해 복잡한 기능도 쉽게 구현할 수 있습니다.

"한 번 작성하면 어디서나 실행할 수 있다.

📜 자바의 역사

자바의 역사는 1991년 제임스 고슬링과 그의 팀이 오크(Oak)라는 이름의 언어를 개발하면서 시작되었습니다.

원래는 가전제품 같은 소형 디바이스를 위한 언어로 개발되었으나, 인터넷의 급격한 성장과 함께 웹 개발에 적합한 언어로 발전했습니다.

1995년에 오크는 자바(Java)로 이름이 바뀌면서 정식으로 공개되었고, "한 번 작성하면 어디에서나 실행할 수 있다"라는 슬로건을 내세웠습니다.

• 🔑 주요 버전 변화
  • 자바 1.0 (1996) : 최초 정식 버전, AWT를 사용한 GUI 개발 지원
  • 자바 2 (1998) : J2SE, J2EE, J2ME로 플랫폼 구분, Swing, Collections 추가
  • 자바 5 (2004) : 제네릭(Generic), 애노테이션(Annotation), 열거형(Enum) 도입
  • 자바 8 (2014) : 람다 표현식, 스트림 API 도입으로 함수형 프로그래밍 지원
  • 자바 11 (2018) : 장기 지원(LTS) 버전, 모듈화 시스템 도입
  • 자바 17 (2021) : 장기 지원(LTS) 버전, 패턴 매칭, 레코드 클래스, sealed 클래스 도입
  • 자바 21 (2023) : 최신 LTS 버전, 문자열 템플릿, 구조적 패턴 매칭, 새로운 HTTP 클라이언트 API 등 추가

🛠️ 자바의 특징과 장점

🌐 플랫폼 독립성

자바 코드는 바이트 코드(Byte Code)라는 중간 형태로 컴파일되며, JVM(Java Virtual Machine)을 통해 다양한 운영체제(Windows, Mac, Linux 등)에서 실행할 수 있습니다.

🏗️ 객체지향 프로그래밍

자바는 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화 등의 객체 지향 프로그래밍(OOP) 개념을 지원하며, 데이터와 동작을 객체로 묶어 코드의 재사용성과 확장성을 높입니다.

🧹 자동 메모리 관리

자바는 가비지 컬렉터를 통해 자동으로 메모리를 관리해 객체 생성 시 자동으로 메모리 영역을 할당하고, 사용이 끝난 객체는 가비지 컬렉터가 자동으로 사용하지 않는 객체를 제거하여 메모리 누수를 방지합니다.

🚀멀티스레딩 지원

자바는 멀티스레딩을 기본으로 지원하며, 자원을 효율적으로 활용해 병렬 처리를 쉽게 구현할 수 있습니다. 스레드 생성 및 동기화 API를 제공하여 운영체제와 상관없이 멀티스레드를 쉽게 구현할 수 있으며, 동시성 프로그래밍을 가능하게 합니다.

🔄동적 로딩

자바는 필요한 클래스만 실행 시 로딩합니다. 전체 애플리케이션을 다시 컴파일하지 않고도 일부 클래스만 수정해서 애플리케이션을 업데이트할 수 있어 유지보수가 용이하며, 메모리를 효율적으로 사용해서 성능을 최적화할 수 있습니다.

💻 컴파일 언어, 인터프리터 언어

자바 소스 코드는 컴파일 언어와 인터프리터 언어의 특징을 모두 갖고 있습니다. 자바 소스 코드(.java)는 컴파일러를 통해 먼저 바이트 코드 형태의 클래스 파일(.class)로 컴파일된 후, JVM 인터프리터가 이 바이트코드를 한 줄씩 읽어 실행합니다.

💾 풍부한 오픈소스 라이브러리

자바는 다양한 표준 라이브러리와 오픈소스 라이브러리를 통해 거의 모든 개발 환경에서 활용할 수 있습니다. 이러한 라이브러리들은 개발 시간을 단축시키고, 코드의 품질을 높이는 데 도움이 됩니다.

⚠️ 자바의 단점

🐢 속도 문제

자바는 JVM에서 실행되기 때문에, 네이티브 언어(C, C++)에 비해 코드의 실행 시간이 길어질 수 있습니다. 최근에는 바이트 코드를 기계어로 변환해 주는 JIT(Just-In-Time) 컴파일러의 도입으로 JVM 기능이 향상되어 속도 문제가 개선되었습니다.

📦 메모리 사용량

자바는 가비지 컬렉션은 메모리 관리의 편리함을 제공하지만, 메모리 사용량이 많아 실행 시간이 느려질 수 있고, 경우에 따라 메모리 누수, 성능 저하 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

🌍 자바의 사용 사례

자바는 웹 개발, 모바일 애플리케이션, 대규모 서버 시스템 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

• 웹 애플리케이션 : 스프링(Spring), 하이버네이트(Hibernate) 같은 프레임워크
• 모바일 애플리케이션 : 안드로이드(Android) 애플리케이션의 기본 언어
• 데스크톱 애플리케이션 : Swing과 JavaFX를 이용한 GUI 개발
• 대규모 서버 애플리케이션 : 금융 시스템, 대규모 백앤드 서비스

🚀 결론

자바는 안정성, 이식성, 객체 지향 설계 덕분에 현재도 꾸준히 사용되는 언어입니다.

최신 자바 버전은 성능 향상과 새로운 기능을 지속적으로 제공하며, 개발자들에게 더욱 편리한 환경을 제공합니다.