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강의자료를 통한 java 공부

JAVA 복습.

1.introduction to java

1.introduction to java

Intro

• source code 란 high-level language 로 쓰여진 프로그램을 뜻한다.
• source code 는 컴퓨터가 이해할 수 없으며 이해할 수 있는 코드로 바꿔주는 tool 을 interpreter 또는 compiler라고 한다.
• interpreter 는 source code 로 부터 statement 를 읽어 machine code 로 바꿔 바로 실행한다.
• compiler 는 전체 source code 를 machine code file 로 바꾸고 그 파일이 실행된다.

Why Java?

• Java is simple: Java 는 C++과 비슷하지만 더 기능적이고 단점은 적다.
• Java is object-oriented: Java 는 객체지향적인 언어이다.
• Java is distributed: Java 는 networking capability 를 가지고 있다.
• Java is interpreted: Source code 는 컴파일 시 OS가 인식할 수 없는 bytecode(.class file)로 변환된다. 그리고 JVM이 bytecode를 OS가 인식할 수 있게 해준다. 따라서 OS에 종속적이지 않고 java 파일 하나만 만들면 어느 디바이스에서든 실행할 수 있다.
• Java is robust: Java 는 다른 언어에서 나타나는 problem 이나 error 를 발견할 수 있으며 runtime exception handling 특징을 가지고 있다.
• Java is secure: Java 는 잘못된 프로그램으로 인한 피해를 줄이기 위해 여러 보안 메커니즘을 구현했다.
• Java is architecture-neutral: 한 번 써지면 어디서든지 실행 가능하다. (JVM 의 특징)
• Java is portable: 바로 위의 특징으로 인해 Java 는 portable 하다.
• Java is multithreaded
• Java is dynamic: Java 는 진화하는 것에 적응하도록 설계되었다. 새로운 기능은 필요할 때마다 쉽게 추가될 수 있다.

JVM, JRE, JDK

• JVM 은 위에서 설명한 것과 같고 JRE 는 JVM 을 생성하는 디스크 상의 부분이다. JDK 는 개발자들이 JVM 과 JRE 에 의해 실행되고 구동될 수 있는 자바 프로그램을 생성할 수 있게 도와준다.

Java Program 실행 과정

• .Java 형식으로 파일을 저장한다. file name 과 public class 'name' 이 반드시 같아야 한다.
• .class file 로 Compile 된다. 예시로 javac Welcome.java 가 있으며 문법적인 에러가 없다면 Welcome.class 라는 파일이 생성된다.
• .class file 은 JVM 에 의해 실행된다.

2.elementary programming

2.elementary programming

Identifiers

• identifier 는 letter, digit, undersores, dollar sign 으로 이루어진다.
• 숫자로 시작할 수 없다.
• reserved word 와 겹치면 안 된다.
• true, false, null 도 될 수 없다.
• 길이 제한 없다.

Constants

• final datatype CONSTANTNAME = VALUE; 과 같은 식으로 작성

Naming Conventions

• 의미 있는 이름을 사용한다.
• variable 과 method 이름: 소문자를 사용한다. 다른 단어들이 붙어 있는 경우 대문자로 구분한다.
• class 이름: 대문자로 시작한다.
• 상수: 글자 전부 대문자로 이루어져 있으며 다른 단어들은 밑줄로 구분한다.

Floating-point Number

• floating-point number 는 근사치이다.
• 예를 들어, System.out.println(1.0-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1); -> 0.5000000000000001, Not 0.5
• 따라서 Integer 를 통해 계산하는 것이 정확하다.

Exponent Operation

• Math.pow(2, 3); -> 8

Literals

• 프로그램에서 직접 표현한 값을 의미한다.

Integer Literals

• Integer literal 은 정수 변수에 할당될 수 있다.
• 범위가 안 맞으면 컴파일 오류가 날 수 있다.
• 범위는 -2³¹ 부터 2³¹-1 까지이다.
• Long type 으로 나타내기 위해 뒤에 L을 붙일 수 있다. 예를 들어 2147483548L

Floating-Point Literals

• 기본적으로, floating-point literal 은 double type value 와 같이 다뤄진다.
• 뒤에 F를 붙이거나 D를 붙여서 float, double 로 만들 수 있다.
• Double type 과 Float type 의 차이점은 Double type 이 더 정밀하다는 것이다.

Current Time

• currentTimeMillis 메소드는 01-01-1970 부터 지금까지의 시간을 밀리초로 반환한다.

Numeric Type Conversion

• 다른 type 끼리 연산을 할 때 한 가지 타입으로 통합돼서 계산된다. 우선순위는 double > float > long > int 이다.

Type Casting

• type 을 확장할 때는 암시적으로 캐스팅 해주지만 type 을 축소할 때는 명시적으로 캐스팅 해준다.

Operator ^

• 두 bool 값이 서로 같을 때 false

Conditional Expressions

• y = (x>0)?1:-1; ==> 조건문이 참이면 1 거짓이면 -1

3.Mathematical Functions, Characters, Strings, Loops

3.Mathematical Functions, Characters, Strings, Loops

Mathematical Function

• Java 는 Math 클래스를 통해 유용한 메소드를 제공한다.
• 예를 들어 상수 PI, E가 있고 메소드 min, max, abs 등이 있다.

The random Method

• Math.random()
• 랜덤으로 double 형의 value 를 생성한다. 범위 0.0 ~ 1.0

Character Data Type

• char 형의 variable 도 증감연산이 가능하다.

Unicode Format

• Java character 는 Unicode 를 사용한다.

The String Type

• char 형은 오직 하나의 문자만 표현한다.
• 문자열을 표현하기 위해서는 String 이라는 데이터형을 사용해야 한다.
• String 은 몇 Java 라이브러리에 predefined 되어 있지만 primitive type 은 아니다.
• 이는 reference type 이며 Ch.9에서 다시 볼 예정이다.

Instance method and static method

• object 기반의 메소드를 Instance method 라고 하고 object 없이 실행될 수 있는 메소드를 static method라고 한다.

Conversion between Strings and Numbers

• parseInt 를 사용하거나 String s = number + ""; 등과 같은 방법이 있다.

Caution when loop

• loop 조건문에서 floating-point value를 사용하면 안된다.
• floating-point value는 근사치이므로, 이들을 사용하면 정확한 결과가 나오지 않는다.

do-while loop

• 최소 한 번은 실행한다.

어떤 loop 를 쓸까?

• 일반적으로 반복 횟수가 정해져 있을 때 for 문을 사용한다.
• while 은 반복 횟수가 정해져 있지 않거나 input 이 0일때까지 하는 반복 때 사용한다.
• do-while 은 while 을 사용하고 싶은데 한 번은 실행해야 할 때 사용한다.

4.Method

4.method

Defining Methods

• Method signature 는 method name 과 parameter list 로 이루어져 있다.
• Method header 에 정의된 변수를 formal parameter 라고 한다.
• 함수를 정의할 때 static 을 사용하면 객체를 생성하지 않고도 사용할 수 있다.
• 함수를 실행할 때 parameter 에 넣는 변수를 actual parameter 혹은 argument 라고 한다.
• return value type 대로 return 해야 한다.

Reuse Methods from Other Classes

• 같은 패키지에 있으면 import 할 필요 없이, ClassName.methodName을 통해 다른 class의 메소드를 사용할 수 있다.
• pass by value: 복사된 데이터를 전달하여 구성함으로써, 값을 수정해도 원본의 데이터에는 영향을 주지 않는다.

Overloading Methods

• 메소드 이름은 같고 parameter list 는 다르다.
• 리턴값만 다른 것은 오버로딩이라고 볼 수 없다.
• 접근 제어자도 자유롭게 지정 가능하다.
• 사용하는 이유는 같은 기능을 하는 메소드를 하나의 이름으로 사용할 수 있고 메소드 이름을 절약할 수 있기 때문이다.

5.Array

5.Array

Introducing Arrays

• double[] myList = new double[10]; 과 같은 형태로 정의한다.
• 배열의 크기는 변수로도 지정 가능하다.
• datatype arrayRefVar[]; 같은 형태도 허용은 되나 비추천한다.
• 한번 배열이 생성되면 그 크기는 고정이다.
• arrayRefVar.length 를 통해 배열의 크기를 알 수 있다.

Default Values

• numeric primitive data type 에는 0
• char type 에는 '\u0000'
• boolean type 에는 false

Array Initializers

• 선언, 생성, 초기화를 한 번에 하는 방법: double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
• double[] myList; myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};와 같이 따로 하면 오류가 생긴다.

Copying Arrays

• list2 = list1 과 같이 '='을 통해 복사를 list1에서 list2로 reference value 를 복사한다.
• 그러면 복사된 배열과 원본의 배열이 변경될 때 서로 간의 값이 변경된다.
• pass by value 를 하려면 for 문을 통해 요소를 일일이 넣어주면 된다.
• System.arraycopy 메소드 이용

System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
// src : 원본 배열
// srcPos : 원본 배열에서 복사할 항목의 시작 인덱스
// dest : 새 배열
// destPos : 새 배열에서 붙여넣을 시작 인덱스
// length: 복사할 개수

Passing Arrays to Methods

• 메소드에 배열을 넘겨줄 때, 배열의 reference 가 넘어간다.

Pass by Value

• Pass by Value 란 복사된 데이터를 전달하여 구성함으로써, 값을 수정하여도 원본의 데이터에는 영향을 주지 않도록 하는 방식이다.
• 매개 변수의 type 이 primitive type 일 때와 배열일 때의 차이점: 원시값이 매개변수일 때 메소드 내부의 매개변수 값을 변경하여도 메소드 외부의 변수 값에 영향을 미치지 않는다. 배열이 매개변수 type 일 때, 배열에 대한 참조가 메소드에 전달된다. 따라서 메소드 내에서 발생하는 배열의 변경 사항은 원래 배열에 영향을 준다.

Array Class

• 정렬은 프로그래밍에서 자주 사용되므로, 자바는 정렬 메소드를 지원한다. java.util.Arrays.sort(array);
• Java8 부터 Arrays.parallelSort(list) 또한 지원하지만 이는 큰 데이터 처리할 때만 사용할 것을 추천한다.
• Array.equals(list1, list2) : 두 배열이 같은지 검사한다.
• Array.fill(list, 5) : 배열을 5로 채워 넣음, Array.fill(list, 1, 5, 8) : 1번 부터 5번까지 8로 채워 넣는다.
• Array.toString(list) : 배열의 요소들을 string 으로 return 한다.

Multidimensional Array

• 이차원 배열: dataType[][] refVar = new dataType[10][10];

6.Objects and Classes

6.Objects and Classes

Object-Oriented Programming Concepts

• 명사로 지칭하는 것은 객체로 표현 가능하다.
• object 는 state 와 behavior 를 갖고 state 는 object 를 정의하고 behavior 은 object 가 무엇을 하는지 정의한다.

Classes

• 클래스를 통해 동일한 유형의 object 를 정의한다.
• Java 클래스는 변수를 사용하여 데이터 필드를 정의하고 메소드를 정의하여 동작을 결정한다.
• 생성자라고 하는 특별한 메소드를 제공한다.

Constructor

• 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
• 생성자는 return type 을 갖지 않는다.
• 생성자는 객체를 생성할 때 new 연산자를 사용함으로서 실행된다.
• 클래스는 생성자 없이 정의될 수 있고, 이때 default constructor 가 자동으로 생성된다.

Default Value for a Data Field

• 메인 메소드에서와는 달리 자동으로 초기화 해준다.

Object type assignment

• 예를 들어, c1와 c2가 객체라고 가정하고 c1 = c2 를 해주면 c1은 기존에 가리키던 공간을 버리고(이는 JVM이 해준다) c2의 공간을 가리킨다.
• 위의 JVM이 해주는 행위를 Garbage Collection 이라고 한다.
• object 가 더이상 필요하지 않을 경우 object 에 대한 참조 변수에 null 을 명시적으로 할당할 수 있다.

Instance Variables / Static Variables

• Instance variables: 같은 클래스에 의해 생성된 object 들 사이에서 공유되지 않는다.
• Static variables: 한 object 에서 static variable 을 바꾸면 다른 object 도 영향을 받는다.

Visibility Modifiers and Accessor/Mutator Methods

• modifier 를 사용하지 않았을 때는 같은 패키지에 있으면 접근 가능하다.
• public 의 경우에는 모든 패키지에서도 접근이 가능하다.
• private 은 선언한 클래스에서만 접근이 가능하다.

Data Field Encapsulation

• 데이터를 보호하기에 좋고 유지보수에도 좋다.

Passing Objects to Methods

• 배열과 같이 객체의 reference 를 넘겨준다.

this Keyword

• 객체 자체를 참조하는 reference 의 이름이다.
• this 의 일반적인 용도는 클래스의 숨겨진 데이터필드를 참조하는 것이다.
• 생성자가 동일한 클래스의 다른 생성자를 호출할 수 있도록 하는 방법이다.