[Java] Java 언어의 특징, 장점에 대해

Java는 JVM(자바 가상 머신, Java Virtual Machine)을 사용하여 운영체제와 독립적으로 동작할 수 있는 언어로, 어느 운영체제에서나 같은 형태로 실행될 수 있는 객체 지향 언어입니다.

 

특징

1. 객체지향언어

• 객체지향 언어의 특징인 캡슐화, 상속성, 다형성을 완벽하게 지원합니다.
  • 여기서 말하는 캡슐화, 상속성, 다형성은 객체지향개념에 대해 다룰 때 자세히 설명하도록 하겠습니다.
  • 우선적으로 자바는 이런 특징들이 있다 정도만 알아두어도 좋습니다. 
• 객체를 만들기 위한 설계도인 클래스를 작성하고, 객체와 객체 즉 클래스와 클래스를 연결해서 목적에 맞게 프로그램을 만드는 것이 Java 언어가 가지는 큰 특징입니다.

 

2. 모든 운영체제에서 실행 가능

• 자바는 JVM을 사용하기 때문에 위에서 말했듯 자바 실행환경이 설치되어 있는 모든 운영체제에서 실행 가능합니다.

 

3. 하이브리드 언어

• 컴파일 언어인 동시에 인터프리터 언어로 작성한 코드를 컴파일하여 이진 파일(class)을 만든 다음 자바 런타임이 이진 파일을 인터프리트 하면서 실행합니다.
• 자바는 컴파일 언어에 가까운 속도와 시스템 독립성을 얻을 수 있다.

코드 작성 및 실행 ➡️ (compile) ➡️ 이진 파일 생성 ➡️ JVM에 의해 다시 기계어로 변환(interprete)되어 컴퓨터에 전달

자바는 컴파일과, 인터프리터를 모두 사용하여 하이브리드 언어라는 이름으로 불립니다.

 

컴파일 언어란?

컴파일 언어의 작동 방식

컴파일은 프로그래밍 언어를 Runtime(실행시점) 이전에 기계어로 해석하는 작업방식입니다.

작성한 코드를 원시코드를 컴파일러에 의해 기계어 또는 컴퓨터가 사용할 수 있는 코드(목적 프로그램, 실행 파일)으로 번역해줍니다.

 

대표적으로 컴파일 언어에는 C++, C, Pascal이 있습니다.

 

인터프리터 언어란?

인터프리터 언어의 작동 방식

인터프리터 언어는 기계어로 변환과정 없이 런타임 시점에 소스코드를 한 줄씩 읽어가며 프로그램을 구동하는 방식입니다.

기계어로 바로 변환하지 않고 런타임에 즉시 해석하기 때문에 바로 Compile 방식에 비해 실행시간이 느리지만, 런타임에 실시간 디버깅 및 소스코드 수정이 가능하다는 장점이 있습니다. 

 

대표적으로 인터프리터 언어에는 Python, Ruby, JS가 있습니다.

 

하이브리드 언어란?

하이브리드 방식은 컴파일 방식과 인터프리트 방식을 섞어놓은 방식입니다.

 

Java는 운영체제와 하드웨어로부터 영향을 받는 부분들을 없애고자, 컴파일을 통해 소스코드를 기계어로 변환하여 이진파일을 만들고 - 이후 실행 시점에서 인터프리터를 통해 이 이진파일을 한 줄씩 읽어 실행하는 하이브리드 방식을 사용합니다.

 

이러한 하이브리드 방식 덕분에 운영체제에서 독립적이라는 장점을 가지지만, 실행을 위해 JVM을 거치기 때문에 다른 언어에 비해 실행 속도가 느리다는 단점이 있습니다. ( 컴파일 방식보다는 느리긴 하지만, 그래도 이진 파일을 번역하기 때문에 인터프리트 방식보단 빠르다. )

 

한마디로 정의하면 자바는 "어느 운영체제에서나 실행하다는 장점대신, 속도가 느리다"는 특징을 가집니다.

 

하이브리드 언어에는 Java 이외에도 C#이 있습니다.

 

4. 메모리를 직접 관리한다

• 개발자가 직접 메모리에 접근하지 않을 때, 자바가 직접 메모리를 관리합니다.
• 예를들어 객체 생성 시 자동으로 메모리 영역을 찾아 할당하고, 가비지 컬렉터를 실행사켜 자동으로 사용하지 않는 객체를 제거하는 부분에서 이 점을 알 수 있습니다.

 

5. 오픈소스 라이브러리의 풍부함

• 자바는 오픈소스 언어이고 자바 프로그램에서 사용하는 라이브러리 또한 오픈소스의 양이 방대하여, 고급기능을 구현하는 코드를 작성하는 대신 검증된 오픈소스 라이브러리를 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

6. 멀티 쓰레드 지원

• 멀티 쓰레드 기능은 다른 언어에서는 운영체제에 따라 구현방법도 처리방식도 다르지만 자바에서 개발되는 멀티쓰레드 프로그램은 시스템과는 관계없이 구현 가능하며, 관련된 라이브러리가 제공되므로 구현이 쉽습니다. 
• 그리고 여러 쓰레드에 대한 스케쥴링을 자바의 인터프리터가 담당하게 되어 멀티 쓰레드 기능을 다른 언어에 비해 비교적 쉽게 사용할 수 있습니다.

 

7. 네트워크와 분산처리 지원

• 인터넷과 대규모 분산환경을 염두에 두어 다양한 네트워크 프로그래밍 라이브러리를 통해 비교적 짧은 시간에 네트워크 관련 프로그램을 쉽게 개발할 수 있도록 지원합니다.

 

7. 동적 로딩 지원

• 자바로 작성된 프로그램은 여러 클래스로 구성되어 있는데, 실행 시에 모든 클래스가 로딩되는 것이 아닌, 프로그램 실행 중 필요한 시점에 클래스를 로딩하여 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

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<참고 자료>

 

[Java] 컴파일 언어인가? 인터프리터 언어인가?

 

[개발인턴] script 언어와 type언어