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content/10 Wiki/11 Java/11.1 기초.md

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+---
+tags:
+  - Java
+---
+# Java 기초
+
+## Java의 특징
+
+### 운영체제에 독립적
+
+JVM을 사용하는 구조 덕분에 같은 코드로 모든 운영체제에서 실행이 가능하다.
+
+#### [JVM (Java Virtual Machine)]
+
+개발자가 작성한 코드를 컴파일러가 JVM이 실행할 수 있는 bytecode로 변환해주면 JVM은 bytecode를 각 플랫폼에 맞는 기계어로 변환해준다.
+
+[JVM (Java Virtual Machine)]: https://en.wikipedia.org/wiki/Java_virtual_machine
+
+### [객체 지향 언어 (Object-oriented language)]
+
+모든 기능을 객체로 만들어 사용한다.
+
+[객체 지향 언어 (Object-oriented language)]: https://en.wikipedia.org/wiki/Object-oriented_programming
+
+### [함수형 프로그래밍] 지원
+
+Java 8 버전부터 람다식, 스트림을 지원한다.
+
+[함수형 프로그래밍]: https://en.wikipedia.org/wiki/Functional_programming
+
+### [Garbage collection]
+
+메모리의 생성과 소멸을 개발자가 따로 설계하지 않고 garbage collector가 사용하지 않는 메모리를 수거한다.
+
+[Garbage collection]: https://en.wikipedia.org/wiki/Garbage_collection_(computer_science)
+
+## 변수와 타입 (Variable and type)
+
+### 기본형과 참조형
+
+#### 기본형
+
+- `boolean`
+- 정수형 `byte`, `short`, `char`, `int`, `long`
+- 실수형 `float`, `double`
+
+#### 참조형
+
+`String`, 배열, `enum`, 인터페이스, 클래스 등 다른 모든 데이터 타입
+
+#### 기본형과 참조형의 차이
+
+변수를 지정하고 대입했을 때 변수가 어떻게 값을 저장하는가에 따라 나뉜다.  
+기본형의 경우 변수에 담을 때 값 그 자체를 저장하게 되고 참조형의 경우 변수에 담을 때 값이 저장된 메모리의 힙 영역을 가리키는 주소를 저장하게 된다.
+
+#### *References*
+
+- [Chapter 4. Types, Values, and Variables](https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se11/html/jls-4.html)
+- [What's the difference between primitive and reference types?](https://stackoverflow.com/questions/8790809/whats-the-difference-between-primitive-and-reference-types)
+
+### [Endianness]
+
+메모리에 값을 저장할 때 각 바이트를 배열하는 순서를 endianness라고 한다.  
+Big-endian은 더 큰 값을 표현하는 바이트가 더 앞에 오고 little-endian은 더 작은 값은 표현하는 바이트가 앞으로 온다.  
+Endianness가 다른 플랫폼들이 있기 때문에 변환이 필요한지 잘 확인해야 한다.
+
+[Endianness]: https://en.wikipedia.org/wiki/Endianness
+
+### [2's complement]
+
+정수형 타입에서 음수를 표현할 때 2's complement를 이용한다.  
+2's complement는 각 비트를 반전시키고 거기에 1을 더함으로써 구할 수 있다.  
+2's complement로 음수를 표현하는 경우 덧셈과 뺄셈이 자연스럽게 가능하다.
+
+[2's complement]: https://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement
+
+#### *Further Reading*
+
+- [Ones' complement - Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Ones%27_complement)
+
+### [부동소수점 연산 (Floating-point arithmetic)]
+
+정수형의 범위를 넘어가는 숫자를 표현할 때 부동소수점을 사용한다.
+
+[부동소수점 연산 (Floating-point arithmetic)]: https://en.wikipedia.org/wiki/Floating-point_arithmetic
+
+### [`Character`]
+
+`char` 타입을 다루는 여러 static 메소드를 담은 클래스이다.
+
+[`Character`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/Character.html
+
+#### [`getNumericValue`]
+
+```java
+public static int getNumericValue(char ch)
+```
+
+`ch` 매개변수가 담은 문자가 숫자일 때 그 숫자를 `int` 타입으로 반환해준다.
+
+[`getNumericValue`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/Character.html#getNumericValue(char)
+
+#### [`forDigit`]
+
+```java
+public static char forDigit(int digit, int radix)
+```
+
+`digit` 매개변수가 담은 그 숫자에 해당하는 `char`로 반환해준다.  
+`radix` 매개변수로 몇 진법으로 표현할지 결정한다.
+
+[`forDigit`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/Character.html#forDigit(int,int)
+
+### [`Double.parseDouble`]
+
+```java
+public static double parseDouble(String s) throws NumberFormatException
+```
+
+문자열 `s`가 `double` 타입으로 표현 가능한 문자열이면 `double` 타입으로 반환해준다.
+
+[`Double.parseDouble`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/Double.html#parseDouble(java.lang.String)
+
+## 문자열 (String)
+
+### [`String`]
+
+기본 문자열 클래스다.  
+인스턴스가 한 번 생성되면 그 값을 읽기만 가능하고 변경할 수 없다.
+
+[`String`]:https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/String.html
+
+### [`StringBuffer`]
+
+`String` 클래스와 다르게 인스턴스가 생성된 이후 그 값을 변경, 추가할 수 있다.  
+[Thread-safe](https://en.wikipedia.org/wiki/Thread_safety)하다.
+
+[`StringBuffer`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/StringBuffer.html
+
+### [`StringBuilder`]
+
+여러 개의 문자열을 더할 때 중간 결과에 해당하는 `String` 인스턴스를 만들지 않기 위해 사용한다.  
+간단한 문자열 연결의 경우 컴파일러에서 알아서 '+' 연산을 `StringBuilder`로 최적화해준다.  
+반복문으로 '+' 연산을 하는 경우만 `StringBuilder`를 사용해도 무방하다.  
+
+`StringBuffer`와 호환되는 API를 지원하지만 동기화를 보장하지 않기 때문에 싱글스레드 환경에서 사용해야 한다.  
+`StringBuffer`보다 빠르기때문에 멀티스레드 환경이 아니라면 `StringBuilder`를 사용하는 것이 좋다.
+
+[`StringBuilder`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/StringBuilder.html
+
+#### *References*
+
+- [StringBuilder vs String concatenation in toString() in Java](https://stackoverflow.com/questions/1532461/stringbuilder-vs-string-concatenation-in-tostring-in-java)
+
+### [`StringTokenizer`]
+
+문자열을 구분자로 나누어 토큰으로 만들어준다.  
+기본 구분자는 공백이다.  
+공식 문서에 따르면, 호환성을 위해 유지되는 legacy class이기 때문에 새로운 코드를 작성할 때는 [`String.split`]이나 [`java.util.regex`] 패키지를 사용하는 것이 권장된다.
+
+[`StringTokenizer`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/StringTokenizer.html
+[`String.split`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/lang/String.html#split(java.lang.String)
+[`java.util.regex`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/regex/package-summary.html
+
+#### Further Reading
+
+- [Formatter (Java SE 11 & JDK 11 )](https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Formatter.html#syntax)
+- [Is it better practice to use String.format over string Concatenation in Java?](https://stackoverflow.com/questions/925423/is-it-better-practice-to-use-string-format-over-string-concatenation-in-java)
+
+## 연산자 (Operator)
+
+### 연산자 우선순위
+
+다음 표에서 위에 있는 연산자부터 실행된다.
+
+![Operater Prescedence](../../00%20Meta/02%20Images/operator-precedence.png)
+
+#### *References*
+
+- [Operators](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/operators.html)
+
+### `>>` vs. `>>>`
+
+`>>`는 오른쪽으로 shift하는데 제일 왼쪽에 추가되는 비트가 부호에 따라 달라지고 `>>>`는 sign에 상관 없이 0이 추가된다.
+
+#### *References*
+
+- [Bitwise and Bit Shift Operators](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/op3.html)
+
+## 콘솔 입출력 (I/O)
+
+### [`Scanner`]
+
+`System.in` 또는 파일 등에 담긴 텍스트를 읽을 때 사용한다.  
+정규표현식을 활용하여 토큰화도 가능하다.
+
+[`Scanner`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Scanner.html
+
+## 조건문
+
+### [`switch` expressions]
+
+JDK 14부터 `switch`가 statement가 아닌 expression으로도 사용 가능하다.  
+추가로 `:`가 아닌 `->`로 `case`문을 구성할 수 있다
+
+```java
+// ":" 사용
+switch (num) {
+    case 1:
+        str = 1 + "st";
+        break;
+    ...
+}
+
+// "->" 사용
+switch (num) {
+    case 1 -> str = "one";
+    // ","로 여러 case를 묶어서 표현할 수 있다.
+    case 2, 3, 4, 5 -> str = "bigger than one";
+    ...
+}
+
+// switch expression
+str = switch (num) {
+    case 1 -> "one";
+    ...
+     // expression이므로 값이 무조건 존재해야 해서 default가 필수다.
+    default -> "";
+}
+
+// switch expression에서 ":" 사용시 yield문으로 값을 생산해야한다.
+str = switch (num) {
+    case 1:
+        yield "one";
+    ...
+    default:
+        yield "";
+}
+```
+
+`->`를 사용하면 `break`나 `yield`를 쓰지 않아도 되고 여러 개의 `case`문을 묶어서 표현할 수 있어서 편리하다.  
+물론 expression으로 사용할 때 `->` 이후 여러 줄의 코드를 블록으로 나타내는 경우 블록 내에서 `yield`문을 사용해야 한다.
+
+[`switch` expressions]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/language/switch-expressions.html
+
+### *References*
+
+- [The if-then and if-then-else Statements](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/if.html)
+- [The switch Statement](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/switch.html)
+- [14.9. The `if` Statement](https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se11/html/jls-14.html#jls-14.9)
+- [14.11. The `switch` Statement](https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se11/html/jls-14.html#jls-14.11)
+
+## 반복문
+
+### Enhanced `for`
+
+배열이나 컬렉션을 iteration하기 위한 특수한 `for`문의 형태이다.  
+가능한 경우라면 이 형태를 활용하는 것이 권장된다.
+
+```java
+class EnhancedForDemo {
+    public static void main(String[] args){
+         int[] numbers =
+             {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
+         for (int item : numbers) {
+             System.out.println("Count is: " + item);
+         }
+    }
+}
+```
+
+### *References*
+
+- [The for Statement](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/for.html)
+- [14.14.2. The enhanced `for` statement](https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se11/html/jls-14.html#jls-14.14.2)
+
+## 배열 (Array)
+
+### [`Arrays.copyOf`]
+
+```java
+public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength)
+```
+
+배열을 시작부터 `newLength`만큼 복사해준다.  
+`newLength`가 `original.length`보다 작으면 그만큼 잘라내고, `original.length`보다 크면 그만큼 해당 타입의 초기값으로 채워준다.
+
+[`Arrays.copyOf`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Arrays.html#copyOf(T%5B%5D,int)
+
+### [`Arrays.copyOfRange`]
+
+```java
+public static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to)
+```
+
+배열을 배열 내의 `from` index와 `to` index로 범위를 정하여 복사해준다.  
+`to` index의 직전에 있는 원소까지 복사되는 것에 유의해야 한다.  
+배열의 끝까지 복사하려고 하면 `to`값은 `original.length`가 된다.
+
+[`Arrays.copyOfRange`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Arrays.html#copyOfRange(T%5B%5D,int,int)
+
+### [`System.arraycopy`]
+
+```java
+public static void arraycopy(
+    Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)
+```
+
+`src`의 `srcPos` index부터 `length`만큼의 값을 복사하여 `dest`에 `destPos` index부터 넣어준다.
+
+[`System.arraycopy`]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/System.html#arraycopy(java.lang.Object,int,java.lang.Object,int,int)
+
+### *References*
+
+- [Arrays](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/arrays.html)
+- [Chapter 10. Arrays](https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se11/html/jls-10.html)
+- [Arrays (Java SE 11 & JDK 11 )](https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Arrays.html)