자바 언어의 이해

자바

자바는 썬 마이크로시스템즈에서 제임스 고슬링이 다른 연구원들과 함꼐 고안한 오크(Oak)라는 언어에서 시작되었다.
오크는 가전제품에서 사용될 목적이었으나, 인터넷이 발전하면서 인터넷 친화적 언어로 사용되었고 1995년 ‘자바’로 이름을 변경하였다.
1995년~1999년까지는 윈도우 프로그램 개발이 주류여서 C++언어에 비해 자바는 열세였지만 1999년도부터 자바는 활성화 되었고 현재 자바는 IT기술 전반에서 가장 널리 사용하는 프로그래밍 언어가 되었다.

자바 프로그래밍

자바의 프로그램의 실행 과정은 다음과 같다.

자바 컴파일러(Java compiler)

Java를 가지고 작성한 자바 소스 코드를 자바 가상 머신이 이해할 수 있는 자바 바이트 코드로 변환한다.
자바 컴파일러는 자바를 설치하면 javac.exe라는 실행 파일 형태로 설치 된다.

자바 바이트 코드(Java bytecode)

자바 바이트 코드란 자바 가상 머신이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바 소스 코드를 의미한다.
자바 컴파일러에 의해서 변환되는 코드의 명령어 크기가 1바이트라서 자바 바이트 코드라고 불린다.
자바 바이트 코드의 확장자는 .class 이다.
자바 바이트 코드는 자바 가상 머신이 설치되어 있다면 어떤 운영체제에서라도 실행 될 수 있다.
JVM
JVM이란 JAVA Virtual Machine의 약자로 자바 가성 머신을 줄여 부르는 용어이다.
자바 컴파일러를 통해 바이트코드를 생성한다. 바이트코드는 하드웨어에 종속적이지 않은 중간 파일로, JVM은 이러한 바이트코드를 실행 시키기 위한 가상의 기계라고 할 수 있다.
JVM이 설치되어 있으면 서로 다른 기기나 운영체제에서 동일하게 프로그램을 실행할 수 있다.

jvm

JVM의 구성

자바 가상 머신(JVM)은 다음과 같이 구성된다.

자바 인터프리터(interpreter)
클래스 로더(class loader)
JIT 컴파일러 (Just-In-Time compiler)
가비지 컬렉터(garbage collector)

자바 컴파일러에 의해 변환된 자바 바이트 코드를 읽고 해석하는 역할을 하는 것이 자바 인터프리터(interpreter)이다.

자바는 동적으로 클래스를 읽어오므로, 프로그램이 실행 중인 런타임에서야 모든 코드가 자바 가상머신과 연결된다. 이렇게 동적으로 클래스를 로딩해주는 역할을 하는 것이 바로 클래스 로더(class loader)이다.

JIT 컴파일러 (Just-In-Time compiler)란 프로그램이 실행 중인 런타임에 실제 기계어로 변환해 주는 컴파일러를 의미한다. 동적 번역(dynamic translation)이라고도 불리는 이 기법은 프로그램의 실행 속도를 향상시키기 위해 개발되었습니다.
즉, JIT 컴파일러는 자바 컴파일러가 생성한 자바 바이트 코드를 런타임에 바로 기계어로 변환하는데 사용된다.

자바 가상 머신은 가비지 컬렉터(garbage collector)를 이용하여 더는 사용하지 않는 메모리를 자동으로 회수해 준다. 따라서 개발자가 따로 메모리를 관리하지 않아도 되므로, 더욱 손쉽게 프로그래밍을 할 수 있도록 도와준다.