1. Java SDK 설치
2. Java 환경 변수 설정

   1. JDK 설치하기

   자바로 프로그램을 개발하기 위해서는 먼저 자바 개발 도구(JDK: Java Development Kit)를 설치해야 한다. 쉽게 설치 가능한 JDK에는 Open JDK와 Oracle JDK가 있으며, 프로그램을 개발하거나 학습용으로 사용할 때에는 둘 다 무료로 사용이 가능하다.

반면 상업용으로 판매하는 프로그램 속에 JDK를 포함시키거나 상업용 웹사이트를 운영한다면 Open JDK는 무료로 사용 가능하지만, Oracle JDK는 오라클에 사용료를 지불하고 사용해야 한다.

Open JDK를 기반으로 해서 만든 것이 Oracle JDK이므로 둘 사이에 사용상의 차이점은 거의 없다. 다만 Oracle JDK는 오라클의 (LTS: Long Term Support) 장기 지원 서비스가 제공되므로 기술 지원 및 버그를 개선한 업데이트 버전을 꾸준히 받을 수 있다는 장점이 있다. 학습용으로는 둘 다 무료이니 안정적인 Oracle JDK를 사용하는 것이 좋다.

1. Oracle JDK 설치 파일을 다운로드하기 위해 오라클 웹사이트(https://www.oracle.com)에 접속. 상단의 [Products] 메뉴에서 [Hardware and software]의 [Java]를 클릭.

2. [Java] 화면이 나타나면 우측 상단의 [Download Java] 버튼을 클릭.

3. [Java Downloads] 화면에서 아래로 스크롤한 후 [JDK 21] 탭의 [JDK Development Kit 21.0.x downloads]에서 [Windows] 탭을 클릭. [x64 Installer]의 다운로드 링크를 클릭해서 설치 파일 ‘jdk-21_windows-x64_bin.exe’를 다운로드.

4. 파일 탐색기에서 다운로드한 JDK 설치 파일을 실행하고 [사용자 계정 컨트롤] 대화상자에서 디바이스 변경을 허용하도록 [예] 버튼을 클릭. 이것은 JDK를 C:\Program Files\Java에 설치할 때 필요.

5. 각 화면에서 [Next] 버튼을 클릭해서 기본 설치를 진행.

6. 설치가 완료되면 JDK는 C:\Program Files\Java\jdk-21 경로에 저장됨.

2. Java 환경 변수 설정

JDK가 설치된 폴더(C:\Program Files\Java\jdk-21)를 일반적으로 JAVA_HOME이라고 한다. 어떤 프로그램은 설치된 JDK의 위치를 찾을 때 JAVA_HOME 환경 변수를 이용하기 때문에 JAVA_HOME 환경 변수를 만들고, JDK 설치 폴더를 등록하는 것이 좋다.

JAVA_HOME 환경 변수 등록

1. 윈도우 운영체제에서 환경 변수를 변경할 때에는 [시스템 속성] 대화상자를 이용. 작업 표시줄에 있는 검색 아이콘을 클릭하고 입력란에 ‘시스템 환경 변수 편집’이라고 입력. [시스템 환경 변수 편집]을 클릭하여 [시스템 속성] 대화상자를 실행.

2. [시스템 속성] 대화상자가 실행되면 [고급] 탭을 선택하고, [환경 변수] 버튼을 클릭.

3. [환경 변수] 대화상자가 나타나면 [시스템 변수]에서 [새로 만들기] 버튼을 클릭.

4. [새 시스템 변수] 대화상자가 나타나면 [변수 이름]에 ‘JAVA_HOME’, [변수 값]에 JDK가 설치된 경로를 입력. 입력이 완료되면 적용하기 위해 모든 대화상자에서 [확인]버튼을 클릭. [변수 값]을 저장할 때에는 [디렉터리 찾아보기] 버튼을 클릭해서 JDK가 설치된 폴더를 지정하면 편리하다.

Path 환경 변수 수정

파일 탐색기에서 JDK 설치 폴더를 보면 bin 폴더가 있다. bin 폴더 안에는 다양한 명령어들이 있는데, 대표적으로 자바 소스 파일을 컴파일해주는 javac 명령어와 컴파일된 파일을 실행해주는 java 명령어가 있다.

javac와 java 명령어는 명령 프롬프트(cmd.exe)의 명령 라인에서 개발자가 직접 컴파일하고 실행할 때 사용된다. 문제는 bin 폴더 안에 있기 때문에 다른 폴더에서 실행할 수 없다. 다른 폴더에서 실행하려면 다음과 같이 환경 변수 Path에 bin 폴더를 등록해야 한다. 다음은 윈도우에서 Path 환경 변수에 bin 폴더를 등록하는 순서이다.

1. [환경 변수] 대화상자의 [시스템 변수]에서 Path 환경 변수를 선택하고 [편집] 버튼을 클릭.

2. [환경 변수 편집] 대화상자가 나타나면 [새로 만들기] 버튼을 클릭하고 추가된 항목에 직접 ‘%JAVA_HOME%\bin’을 입력.

3. 입력을 끝내면 등록된 [%JAVA_HOME%\bin]을 선택하고 [위로 이동] 버튼을 클릭해서 첫 번째 항목으로 올림. 이 후 모든 대화상자의 [확인] 버튼을 클릭해서 환경변수 설정을 마침.

4. 환경 변수가 올바르게 설정되었는지 확인하기 위해 명령 프롬프트(cmd.exe)를 실행.

5. 명령 프롬프트가 실행되면 ‘javac –version’을 입력하고 Enter. 다음과 같이 javac 버전이 출력된다면 환경 변수가 제대로 설정되었다는 의미.

자바(Java)는 객체지향 프로그래밍(OOP) 언어로, 플랫폼이 독립적이고 네트워크 중심의 어플리케이션 개발에 적합한 프로그래밍 언어이다. 1995년 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)에 의해 처음 발표되었고, 현재는 오라클(Oracle)에서 관리하고 있다. 자바는 다양한 장점 덕분에 서버 개발, 웹 애플리케이션, 모바일 애플리케이션(특히 Android) 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있다.

자바의 주요 특징

1. 객체지향 언어 자바는 모든 것이 객체로 구성된 프로그래밍 언어이다. 객체지향 프로그래밍은 데이터를 처리하는 방법에 집중하는 것뿐만 아니라, 그 데이터를 다루는 방법을 객체로 묶어 관리하는 방식이다. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화 등의 객체지향 개념을 지원하여 코드의 재사용성과 유지보수성을 높인다.

2. 플랫폼 독립성 자바는 "한 번 작성하면 어디서나 실행된다(Write Once, Run Anywhere)"라는 특징을 가지고 있다. 이는 자바 코드가 바이트코드(Bytecode)로 컴파일된 후, 자바 가상 머신(JVM, Java Virtual Machine)에서 실행되기 때문에 어떤 운영체제에서도 실행될 수 있다는 의미이다. 바이트코드는 운영체제에 관계없이 실행될 수 있으며, JVM만 해당 운영체제에 맞게 설치되면 자바 프로그램을 실행할 수 있다.

3. 메모리 관리 자바는 자동 메모리 관리(Garbage Collection)를 지원한다. 이는 개발자가 명시적으로 메모리를 해제하지 않아도, 자바가 불필요한 객체를 자동으로 메모리에서 제거하여 프로그램의 메모리 사용을 효율적으로 관리한다.

4. 멀티스레딩(Multithreading) 자바는 멀티스레딩을 기본적으로 지원하여 여러 작업을 동시에 처리할 수 있다. 이를 통해 더 효율적인 프로그램을 만들 수 있고, 성능을 최적화할 수 있다.

5. 강력한 라이브러리와 API 자바는 방대한 표준 라이브러리(Standard Library)와 API(Application Programming Interface)를 제공한다. 이 라이브러리를 사용하면 파일 입출력, 네트워크 통신, 데이터베이스 연결 등 다양한 기능을 손쉽게 구현할 수 있다.

6. 안전성(Security) 자바는 보안 측면에서도 매우 강력하다. 예를 들어, 자바 프로그램은 바이트코드로 컴파일되어 실행되며, 이 과정에서 JVM이 코드의 유효성을 검증하고 실행 환경을 보호한다. 자바는 또한 메모리 접근 제한 및 예외 처리(Exception Handling) 등의 기능을 통해 프로그램에서 발생할 수 있는 오류나 예기치 않은 동작을 방지할 수 있다.

7. 분산 컴퓨팅 및 네트워크 지원 자바는 네트워크 프로그래밍을 쉽게 할 수 있도록 다양한 기능을 제공한다. 이는 분산 시스템을 구축할 때 유용하며, 서버와 클라이언트 간의 통신을 관리하는 데에도 적합하다.

자바의 역사

1991년: 자바의 개발은 제임스 고슬링(James Gosling)을 비롯한 썬 마이크로시스템즈의 개발자들이 시작했다. 초기 이름은 "오크(Oak)"였으며, 나중에 자바(Java)로 바뀌었다.

1995년: 자바는 웹 애플리케이션 개발을 목표로 발표되었다. 당시 브라우저에 내장된 자바 애플릿(Java Applet)을 통해 동적인 웹 페이지를 만들 수 있었다.

현재: 자바는 모바일 애플리케이션(Android) 및 엔터프라이즈 애플리케이션 개발, 빅 데이터 처리, 웹 서버 구축 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있다.

자바의 주요 용도

웹 애플리케이션 개발 자바는 서블릿(Servlet)과 JSP(Java Server Pages)를 사용하여 동적인 웹 페이지를 만들고 서버측 로직을 처리할 수 있다. Spring Framework와 같은 자바 기반의 웹 프레임워크는 대규모 애플리케이션 개발에 많이 사용된다.

모바일 애플리케이션 개발 (Android) 자바는 Android 운영체제의 주요 개발 언어로 사용된다. Android 앱은 대부분 자바로 개발되며, Android Studio라는 개발 환경에서 자바를 사용하여 앱을 작성할 수 있다.

엔터프라이즈 애플리케이션 JEE(Java EE)는 자바 플랫폼을 기반으로 한 엔터프라이즈 애플리케이션 개발을 위한 기술이다. 이는 대규모 시스템에서 요구되는 안정성, 확장성, 보안성 등을 제공하며, 기업에서 많이 사용된다.

과학적/공학적 애플리케이션 자바는 수학적 계산이나 시뮬레이션 같은 과학적, 공학적 문제를 해결하는 데에도 널리 사용된다. 특히 대규모 계산이나 분산 처리에 강점을 갖는다.

자바의 장점

플랫폼 독립성: 한 번 작성한 코드가 다양한 운영체제에서 실행된다. 객체지향 프로그래밍: 코드의 재사용성을 높이고, 유지보수가 용이하다. 강력한 커뮤니티와 자료: 자바는 전 세계에서 사용되고 있어 커뮤니티 지원과 자료가 많다. 안전성: 자바는 강력한 메모리 관리 및 예외 처리를 지원해 안전하게 코드를 작성할 수 있다.

자바의 단점

속도: 다른 언어에 비해 다소 느릴 수 있다. 하지만 JVM의 최적화 및 Just-In-Time(JIT) 컴파일러 등을 통해 성능을 향상시킬 수 있다. 대상 플랫폼: 자바 애플리케이션은 비교적 많은 시스템 자원을 소모할 수 있으며, 모바일 기기에서는 제한된 자원을 효율적으로 활용하는 데 어려움이 있을 수 있다.