[Java] 코드로 시작하는 자바 첫 걸음 (1-3)

💡 inflearn 김영한의 실전자바 로드맵을 따라 학습하고 복습한 내용을 적었습니다.

Hello World

💡 프로그램 언어는 손으로 작성해야 합니다.

자바 프로그램 실행

public class HelloJava { // HelloJava 클래스의 범위 시작  
    public static void main(String[] args) { // main 메서드의 범위 시작  
        System.out.println("hello java");  
    } // main 메서드의 범위 끝  
} // HelloJava 클래스의 범위 끝

• 자바 언어는 대소문자를 구분한다.

 

public class HelloJava

• 파일명과 클래스 이름이 같아야 한다.
• {} 블록을 사용해서 클래스의 시작과 끝을 나타낸다.

 

public static void main(String[] args)

• main 메서드 함수
• 자바는 main 메서드를 찾아 프로그램을 시작한다.
• 프로그램의 시작점이다.
• {} 블록을 사용해서 클래스의 시작과 끝을 나타낸다.

 

System.out.println("hello java");

• 값을 콘솔에 출력한다.
• 문자열은 "" 쌍따옴표로 감싼다.
• 명령어의 끝은 ; 으로 끝낸다.

 

public class HelloJava2 {  
    public static void main(String[] args) {  
        System.out.println("hello java1");  
        System.out.println("hello java2");  
        System.out.println("hello java3");  
    }  
}

• main으로부터 위에서 아래로 진행한다.

 

주석 (Comment)

public class CommentJava {  
    // psvm  
    public static void main(String[] args) {  
        // sout  
        System.out.println("hello java1"); // hello java1을 출력합니다.  
//        System.out.println("hello java2");  

        /*
        System.out.println("hello java3");
        System.out.println("hello java4");
         */
    }
}

 

//

• 한줄 주석

/* */

• 여러 줄 주석

 

자바란?

자바 표준 스펙

• 표준 스펙
  • 설계도이면서 문서
  • 표준 스펙을 기반으로 여러 회사에서 실제 작동하는 자바를 만든다.
  • 자바 표준 스펙은 자바 커뮤니티 프로세스(JCP)를 통해 관리된다.
• 구현
  • 최적화 등 각 회사마다 다르다.
  • 예) Amazon Corretto는 AWS에 최적화되어 있다.
  • whichjdk.com/ko/

컴파일과 실행

• 컴파일
  • 자바 컴파일러를 사용해서 소스 코드를 컴파일 한다.
  • 자바가 제공하는 javac라는 프로그램을 사용한다.
  • .java -> .class 파일이 생성된다.
  • 자바 소스 코드를 바이트코드로 변환하며 자바 가상 머신에서 더 빠르게 실행될 수 있게 최적화하고 문법 오류도 검출한다.
• 실행
  • 자바가 제공하는 java라는 프로그램을 사용한다.
  • 자바 가상 머신(JVM)이 실행되면서 프로그램이 작동한다.

 

intellJ를 통한 자바 컴파일, 실행 과정

• 컴파일
  • 자바 코드를 컴파일하려면 javac라는 프로그램을 직접 사용해야 하는데, 인텔리제이는 자바 코드를 실행할 때 이 과정을 자동으로 처리해준다.
  • 인텔리제이 화면에서 프로젝트 내 out폴더에 가보면 컴파일된 .class파일이 있는 것을 알 수 있다.
• 실행
  • 자바를 실행하려면 java라는 프로그램을 사용해야 한다. 이 때 컴파일된 .class파일을 지정해주면 된다.
  • java Hello (확장자 제외)
• 컴파일 시 필요 없는 요소(주석 등)을 없애고 최적화하여 진행한다.
• 인텔리제이에서 자바 코드를 실행하면 컴파일과 실행을 모두 한번에 처리한다.

 

자바와 운영체제 독립성

• 일반적인 프로그램은 다른 운영체제에서 실행할 수 없다.
• 다른 OS와 호환되지 않는다!

• 자바 프로그램은 자바가 설치된 모든 OS에서 실행될 수 있다.
• OS호환성 문제는 자바가 해결해준다.
• 본인의 OS가 사용하는 명령어들로 구성되어 있다.

 

자바 개발과 운영 환경

• 자바의 운영체제 독립성 덕분에 각각의 환경에 맞춰 자바를 설치하는 것이 가능하다.

 

---

변수

변수 시작

package variable;  

public class Var1 {  
    public static void main(String[] args) {  
        System.out.println(10);  
        System.out.println(10);  
        System.out.println(10);  
    }  
}

 

• 패키지 (package)
  • 자바 파일을 구분하기 위한 폴더
  • 자바 파일이 위치하는 패키지와 package variable 선언 위치가 같아야 한다.

package variable;  

public class Var2 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a; // 변수 선언  
        a = 10; // 변수 초기화  
        System.out.println(a);  
        System.out.println(a);  
        System.out.println(a);  

        a = 20; // 변수 초기화  
        System.out.println(a);  
        System.out.println(a);  
        System.out.println(a);  
    }  
}

 

•  변수
  • 데이터를 담을 수 있는 그릇
  • 어딘가에 값을 보관해두고 필요할 때 값을 꺼내서 읽을 수 있는 저장소
  • 변할 수 있는 값

 

a = 10

• 10을 a 에 저장한다.
• = 오른쪽에 있는 값을 왼쪽에 저장한다.
• 변수에 값을 대입한다.
• 변수 초기화

 

System.out.println(a);

• a 자바는 실행 시점에 변수에 저장되어 있는 값을 읽어 사용한다.
• 변수의 값은 반복해서 읽을 수 있다.

 

a = 20;

• 변수의 값은 변경가능하다.

 

변수 값 변경

package variable;  

public class Var3 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a; // 변수 선언  
        a = 10; // 변수 초기화 a(50)
        System.out.println(a);  

        a = 50; // 변수 값 변경 a(10 -> 50)
        System.out.println(a);  
    }  
}

• 변수의 값을 변경하면 변수에 들어있던 기존 값은 삭제된다.

변수 선언과 초기화

변수 선언

변수를 선언하면 컴퓨터의 메모리 공간을 확보해서 그곳에 데이터를 저장할 수 있다.
그리고 변수의 이름을 통해서 메모리 공간에 접근할 수 있다.

데이터를 보관할 수 있는 공간을 만들고 그곳에 이름을 부여한다.

package variable;  

public class Var4 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a;  
        int b;  
        int c,d;  
    }  
}

 

변수 초기화

변수를 선언하고 선언한 변수에 처음으로 값을 저장하는 것을 초기화라고 한다.

package variable;  

public class Var5 {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 1. 변수 선언, 초기화 따로  
        int a;  
         a = 1;  
        System.out.println(a);  

        // 2. 변수를 선언하면서 동시에 초기화  
        int b = 2;  
        System.out.println(b);  

        // 3. 여러 변수를 한 번에 선언하면서 초기화  
        int c = 3, d = 4;  
        System.out.println(c);  
        System.out.println(d);  
    }  
}

 

변수를 초기화하지 않는다면?

package variable;  

public class Var6 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a;  
        System.out.println(a);  
    }  
}

java: variable a might not have been initialized

 

• 컴파일 오류가 발생한다
• 컴퓨터에서 메모리는 여러 시스템을 함께 사용하는 공간이다. 그래서 어떠한 값들이 계속 저장된다. 변수를 선언하면 메모리상의 어떤 공간을 차지하고 사용한다. 그런데 그 공간에 기존에 어떤 값이 있었는지 아무도 모른다. 따라서 초기화를 하지 않으면 이상한 값이 출력된다. 이런 문제를 예방하기 위해 변수를 초기화하도록 강제한다.

💡 지금 학습하는 변수는 지역 변수(Local Variable)로 개발자가 직접 초기화해줘야 한다.
나중에 배울 클래스 변수와 인스턴스 변수는 자바가 자동으로 초기화를 진행해 준다.

💡 컴파일 에러는 자바 문법에 맞지 않았을 때 발생하는 에러이다.
컴파일 에러는 오류를 빨리, 그리고 명확하게 찾을 수 있기 때문에 좋은 에러이다.
빠르게 버그를 고칠 수 있다.

💡 에러를 확인하고 나면 주석 처리를 하자.
그렇지 않으면 다른 예제를 실행할 때도 이 부분에 컴파일 에러가 발생할 수 있다.

 

변수 타입

• 변수는 데이터를 다루는 종류에 따라 다양한 형식이 존재한다.

package variable;  

public class Var7 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a = 100; // 정수  
        double b = 10.5; // 실수  
        boolean c = true; // boolean true or false  
        char d = 'A'; // 문자 하나  
        String e = "Hello Java"; // 문자열을 다루기 위한 특별한 타입  

        System.out.println(a);  
        System.out.println(b);  
        System.out.println(c);  
        System.out.println(d);  
        System.out.println(e);  
    }  
}

 

• int
  • 정수
• double
  • 실수
• boolean
  • 불리언 타입
  • true or false
• char
  • 문자 하나
  • ' 작은 따옴표로 감싸 사용
• String
  • 문자열
  • " 쌍따옴표로 감싸 사용
• 각 변수는 지정한 타입에 맞는 값을 사용해야 한다. 안 그럼 컴파일 오류 발생.
• 변수의 값은 변할 수 있지만 리터럴은 개발자가 직접 입력한 고정값이다. 따라서 리터럴 자체는 변하지 않는다.

 

리터럴

리터럴
코드에서 개발자가 변수에 초기화한 값, 직접 적은 값, 고정된 값을 프로그래밍 용어로을 리터럴(literal)이라고 한다.

int a = 100; // 정수 리터럴
double b = 10.5; // 실수 리터럴 
boolean c = true; // boolean 리터럴  
char d = 'A'; // 문자 하나 리터럴
String e = "Hello Java"; // 문자열을 리터럴 

 

숫자 타입

package variable;  

public class Var8 {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 정수 (높을수록 메모리를 많이 차지한다.)  
        byte b = 127; // -128 ~ +127  
        short s = 32767; // -32,768 ~ +32,767  
        int i = 2_147_483_647; // -2,147,483,648 ~ +2,147,483,647 (약 21억)  
        long l = 9_223_372_036_854_775_807L; // -9,223,372,036,854,775,808 ~ +9,223,372,036,854,775,808  
        // 실수  
        float f = 3.14f;  
        double d = 3.14;  
    }  
}

• 메모리를 작게 사용하면 작은 숫자를 표현할 수 있고, 메모리를 많이 사용하면 큰 숫자를 표현할 수 있다.
• 변수를 선언하면 표현 범위에 따라 메모리 공간을 차지한다. 필요에 맞도록 다양한 타입을 제공한다.
  • byte: 1byte, 2^8
  • short: 2byte, 2^16
  • int: 4byte, 2^32
  • long: 8byte, 2^64
  • float: 4byte, 2^32
  • double: 8byte, 2^64
  • boolean: 1byte
  • char: 1byte
  • String: 문자의 길이에 따라 동적으로 달라짐

 

리터럴 타입 지정

• 정수 리터럴은 int를 기본으로 사용한다.
  • int범위를 넘긴다면 리터럴을 long으로 변경해야 한다.
  • long은 뒤에 대문자 L을 붙이는 것이 관례이다. (소문자의 경우 숫자와 헷갈리기 때문)
• 실수 리터럴은 double을 기본으로 사용한다.
  • float형을 사용하려면 f를 뒤에 붙여야 한다.
  • 소수점이 굉장히 길기 때문에 사실 float는 잘 쓰지 않는다.

 

변수 타입 정리

• 아래 타입은 실무에서 거의 사용하지 않는다.
  • byte
    • 표현의 길이가 너무 작다.
    • 자바의 경의 기본 4byte(int)를 효율적으로 계산하도록 설계되어 있다.
    • 파일을 바이트 단위로 다루기 때문에 파일 전송, 파일 복사 등에 주로 사용된다.
  • short
    • 표현의 길이가 너무 작다.
  • float
    • 표현의 길이가 작고 정밀도가 낮다.
    • 소수점을 표현하기엔 표현의 길이가 너무 작다.
    • double쓰세요.
  • char
    • 문자 하나를 표현하는 일은 많이 없다.
    • String으로도 문자 하나를 표현할 수 있다.

 

💡 메모리 용량은 매우 저렴하다. 메모리 용량을 절약하는 것보다 개발 속도나 효율에 초점을 맞추는 것이 더 효율적이다.

 

자주 사용하는 타입

• 정수
  • int
  • long
• 실수
  • double
• 불리언형
  • boolean
• 문자
  • String

 

변수 명명 규칙

• 자바에서 변수 작명 규칙과 관례가 있다.
  • 규칙을 안 지키면 컴파일 오류가 발생한다.
  • 관례는 필수는 아니지만 전세계 개발자가 해당 관례를 따르기 때문에 사실상 규칙이다.

규칙

• 변수 이름은 숫자로 시작할 수 없다.
• 이름에 공백이 들어갈 수는 없다.
• 예약어를 변수로 사용할 수는 없다.
• 변수 이름에는 영문자(A-Z,a-z), 숫자(0-9), 달러기호($), 또는 밑줄(_)만 사용가능하다.

관례

• camelCase (낙타표기법)
  • 변수의 이름은 소문자로 시작하는 것이 일반적이다.
  • 여러 단어로 이뤄진 변수의 경우 첫단어는 소문자로 시작하고 그 다음으로 오는 단어는 첫글자를 대문자로 시작한다.
  • orderDetail, myAccount

 

💡 낙타표기법, Camel Case
낙타표기법은 프로그래밍에서 변수, 함수, 클래스 등의 이름을 지을때 많이 사용하는 표기법 중 하나이다. 이 표기법의 이름은 이름이 여러 단어로 구성되어 있을 때 각 단어의 첫 글자가 대문자로 시작하고, 이 대문자들이 낙타의 등봉처럼 보이는 것에서 유래했다. 낙타표기법을 사용하면 이름에 공백을 넣지 않고도 여러 단어를 쉽게 구분할 수 있으므로, 변수의 이름을 이해하기 쉽게 만들어준다. 또한, 대부분의 프로그래밍 언어에서는이름에 공백을 포함할 수 없기 때문에, 낙타표기법은 이런 제한을 우회하는 좋은 방법이다.

 

자바 언어의 관례

클래스는 대문자, 나머지는 소문자

• 자바에서 클래스 이름의 첫 글자는 대문자로 시작한다.
  • Pascal Case
• 나머지는 모두 첫글자를 소문자로 시작한다.
  • camel Case
• 예외
  • 상수는 모두 대문자로 사용하고 언더바로 구분한다
    • SCREAMING_SNAKE_CASE
  • 패키지는 모두 소문자를 사용한다.

 

💡 변수 이름은 의미있고 그 의도를 명확하게 설명해야 한다.

 

문제와 풀이

💡 백문이불여일타!

 

문제1

다음 코드에서 반복해서 나오는 숫자 4, 3을 다른 숫자로 한번에 변경할 수 있도록 num1, num2를 사용하도록 변경해보세요.

package variable.ex;  

public class VarEx1Question {  
    public static void main(String[] args) {  
        System.out.println(4 + 3);  
        System.out.println(4 - 3);  
        System.out.println(4 * 3);  
    }  
}

 

VarEx1

package variable.ex;  

public class VarEx1 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int num1 = 4;  
        int num2 = 3;  
        System.out.println(num1 + num2);  
        System.out.println(num1 - num2);  
        System.out.println(num1 * num2);  
    }  
}

 

문제2

다음과 같은 작업을 수행하는 프로그램을 작성하세요.
클래스 이름은 VarEx2라고 적어주세요.

1. 변수 num1을 선언하고, 이에 10을 할당하세요.
2. 변수 num2를 선언하고, 이에 20을 할당하세요.
3. 두 변수의 합을 구하고, 그 결과를 새로운 변수 sum에 저장하세요.
4. sum변수의 값을 출력하세요.

VarEx2

package variable.ex;  

public class VarEx2 {  
    public static void main(String[] args) {  
        int num1 = 10;  
        int num2 = 20;  
        int sum = num1 + num2;  
        System.out.println(sum);  
    }  
}

 

문제3 - long, boolean 데이터 타입

클래스 이름: VarEx3
long타입의 변수를 선언하고, 그 변수를 10000000000(백억)으로 초기화한 후 출력하는 프로그램을 작성하세요.
boolean타입의 변수를 선언하고, 그 변수를 true로 초기화한 후 출력하는 프로그램을 작성하세요.

 

VarEx3

package variable.ex;  

public class VarEx3 {  
    public static void main(String[] args) {  
        long longVar = 10_000_000_000L;  
        System.out.println(longVar);  

        boolean boolVar = true;  
        System.out.println(boolVar);  
    }  
}