Java

💡 자바의 특징에 대해 설명해 주세요.

자바는 객체 지향 프로그래밍 언어입니다.

기본 자료형을 제외한 모든 요소들이 객체로 표현되고, 객체 지향 개념의 특징인 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성이 적용된 언어입니다.

 

자바의 장점으로는,

• JVM(자바 가상머신) 위에서 동작하기 때문에 운영체제에 독립적입니다.
• GarbageCollector를 통한 자동적인 메모리 관리가 가능합니다.

자바의 단점으로는,

• JVM(자바 가상머신) 위에서 동작하기 때문에 실행 속도가 상대적으로 느립니다.
• 다중 상속이나 타입에 엄격하며, 제약이 많습니다.

 

💡 자바의 메모리 영역에 대해 설명해 주세요.

자바의 메모리 영역은 크게 Method 영역, Stack 영역, Heap 영역으로 구분되고, 데이터 타입에 따라 할당됩니다.

Method 영역

• 전역 변수와 static 변수를 저장하며, Method 영역은 프로그램 시작부터 종료까지 메모리에 남아있다.

Stack 영역

• 지역변수와 매개변수 데이터값이 저장되는 공간이며, 메서드가 호출될 때, 메모리에 할당되고 종료되면 메모리가 해제된다.
• LIFO(Last In First Out) 구조를 갖고 변수에 새로운 데이터가 할당되면 이전 데이터는 지워진다.

Heap 영역

• new 키워드로 생성되는 객체(인스턴스), 배열 등이 Heap 영역에 저장되며, 가비지 컬렉션에 의해 메모리가 관리된다.

 

💡 객체 지향 프로그래밍(OPP)에 대해 설명해 주세요.

우리가 실생활에서 쓰는 모든 것을 객체라고 하는데,

객체 지향 프로그래밍이란 프로그래밍 구현에 필요한 객체를 파악하고 정의하여 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 만드는 것을 뜻합니다.

객체 지향 프로그래밍의 특징인 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성으로 인해 코드의 재사용성을 높이고 관리가 용이하며 신뢰성 높은 프로그래밍을 가능하게 합니다.

 

📍 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성

• 추상화 : 클래스나 인터페이스를 사용해서 객체들의 공통된 속성이나 기능들을 추상화해서 정의하는 것
• 캡슐화 : 객체의 속성과 행위를 하나로 묶고, 구현 내용을 외부로부터 감추는 것
  • 클래스로 하나로 묶고, 내부에 접근 제어자를 두어 외부에서 접근 불가능하게 만들어 감추는 것을 예시로 들 수 있음
• 상속성 : 부모 클래스의 특성을 자식 클래스가 물려받는 것
• 다형성 : 여러 가지 특성을 가질 수 있는 것
  • 오버로딩, 오버라이딩

 

📍 객체와 클래스의 차이 ?

클래스는 객체를 만드는 설계도입니다. 이 클래스를 참조하여 객체(인스턴스)를 생성합니다.

 

💡 오버로딩(Overloading)과 오버라이딩(Overriding)에 대해 설명해 주세요.

오버로딩 매개변수의 개수나 타입을 다르게 하여, 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것을 말합니다.

예시) print()

 

오버라이딩은 상위 클래스에 있는 메서드를 하위 클래스에서 재정의하는 것을 말합니다.

예시) toString()

 

💡 업캐스팅과 다운캐스팅에 대해 설명해 주세요.

업 캐스팅과 다운 캐스팅은 서로 상속 관계에 있는 클래스에서 나타나며,
업 캐스팅은 자손 클래스 타입의 참조 변수에서 조상 클래스 타입의 참조 변수로 형 변환
다운 캐스팅은 조상 클래스 타입의 참조 변수에서 자손 클래스 타입의 참조 변수로 형 변환하는 것을 말합니다.

 

💡 String, StringBuilder, StringBuffer 차이에 대해 설명해 주세요.

String은 불변 객체로, heap과 상수풀에 저장됩니다.

StringBuilder와 StringBuffer는 heap에 저장되고 변경이 가능하지만,

StringBuffer의 경우 Thread-safe 하고 StringBuffer의 경우 Thread-safe 하지 않습니다.

 

Thread-safe : 멀티 스레드 환경에서 안전하다는 의미이다.

 

💡 객체 지향의 설계원칙에 대해 설명해 주세요.

• SRP(단일 책임 원칙) : 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
• OCP(개방-폐쇄 원칙) : 확장에는 열려있고, 수정에는 닫혀있어야 한다.
• LSP(리스 코프 치환 원칙) : 하위 타입은 항상 상위 타입을 대체할 수 있어야 한다.
• ISP(인터페이스 분리 원칙) : 인터페이스가 단일 책임을 강조한다. 하나의 일반적인 인터페이스보다 여러 개의 구체적인 인터페이스가 낫다.
• DIP(의존 관계 역전 원칙) : 고수준 모듈이 저수준 모듈의 구현에 의존해서는 안 된다. 인터페이스, 추상 클래스와 같이 변하지 않을 가능성이 높은 클래스와 관계를 맺어야 한다.

 

💡 추상 클래스와 인터페이스에 대해 설명해 주세요.

추상 클래스는 클래스 내 추상 메서드가 하나 이상 포함되거나 abstract로 정의된 경우를 말하고,

인터페이스는 모든 메서드가 추상 메서드로만 이루어져 있는 것을 말합니다. (자바 8부터 static, default 메서드 포함 가능)

 

추상 클래스와 인터페이스의 공통점으로는,

• new 연산자로 인스턴스 생성 불가능
• 사용하기 위해서는 하위 클래스에서 확장/구현해야 한다.

 

추상 클래스와 인터페이스의 차이점으로는,

• 추상 클래스는 상속받는 클래스들의 공통적인 로직을 추상화시키고, 기능 확장을 위해 사용한다. (extends)
• 인터페이스는 그 인터페이스를 구현하는 모든 클래스에 대해 특정한 메서드가 반드시 존재하도록 강제한다. (implements)
• 인터페이스는 다중 상속이 가능하지만, 추상 클래스는 다중 상속이 불가능하다.

 

💡 리플렉션이란 무엇인지 설명해 주세요.

리플렉션(Reflection)이란 구체적인 클래스 타입을 알지 못해도, 그 클래스의 메서드, 타입, 변수들에 접근할 수 있도록 해주는 자바 API입니다.

 

📍 리플렉션이 사용되는 경우

IntelliJ의 자동완성 기능, 스프링의 어노테이션이 리플렉션을 이용한 기능입니다.

 

💡 가변 객체와 불변 객체에 대해 설명해 주세요.

가변 객체는 객체가 생성된 이후에도 그 상태를 변경할 수 있는 객체를 말하고,

불변 객체는 객체가 생성된 이후에도 그 상태를 절대로 변경할 수 없는 객체를 말합니다.

 

가변 객체의 대표적인 예시로는 ArrayList, HashMap, StringBuilder, StringBuffer 등이 존재하고,

불변 객체의 대표적인 예시로는 String, Wrapper 클래스가 있습니다.

 

자바에서 불변 객체를 만드는 방법은 필드가 원시 타입인 경우 final 키워드를 사용해서 만들 수 있습니다. 

 

📍 Wrapper Class와 Boxing과 UnBoxing ?

• 기본 자료형(Primitive data type)에 대한 객체 표현을 Wrapper Class라고 한다.
• 기본 자료형 ➡ Wrapper Class로 변환하는 것을 Boxing이라 하며,
• Wrapper Class ➡ 기본 자료형으로 변환하는 것을 UnBoxing이라 한다.

 

💡 가비지 컬렉션에 대해 설명해 주세요.

가비지 컬렉션은 JVM의 메모리 관리 기법 중 하나로,

시스템에서 동적으로 할당됐던 메모리 영역 중에서 필요 없어진 메모리 영역을 회수하여 메모리를 관리해 주는 기법입니다.

 

📍 JVM

JVM 이란 Java Virtual Machine의 줄임말로, OS와 자바 애플리케이션 사이를 중재해 주는 가상머신입니다.

스택 기반으로 동작하며, Java Byte Code를 OS에 맞게 해석해 주는 역할을 합니다.

가비지 컬렉션을 통해 자동으로 메모리 관리를 해줍니다.

 

💡 가비지 컬렉션의 과정에 대해 설명해 주세요.

GC의 작업을 수행하기 위해 JVM이 애플리케이션 실행을 잠시 멈추고, GC를 실행하는 스레드를 제외한 모든 스레드들의 작업을 중단 후(Stop The World 과정) 사용하지 않는 메모리를 제거(Mark and Sweep 과정) 하고 작업이 재개됩니다.

GC 작업은 Young 영역에 대한 Minor GC와 Old 영역에 대한 Major GC로 구분됩니다.

 

💡 try-with-resources에 대해 설명해 주세요.

try-with-resources는 try-catch-finally의 문제점을 보완하기 위해 나온 개념입니다.

try() 안에 자원 객체를 전달하면, try 블록이 끝나고 자동으로 자원 해제해 주는 기능을 합니다.

따로 finally 구문이나 모든 catch 구문에 종료 처리를 하지 않아도 되는 장점이 있습니다.

 

💡 C++과 자바의 공통점과 차이점에 대해 설명해 주세요.

c++과 자바, 두 언어 모두 객체 지향 프로그래밍 언어입니다.

표준 라이브러리를 제공하고, 두 언어 모두 정수형, 실수형, 문자형과 같은 기본 데이터 타입을 지원합니다.

대부분의 제어 구조(조건문, 반복문 등)가 동일하게 사용되며, try-catch-finally 블록을 사용해 예외 처리가 가능합니다.

 

두 언어의 차이점으로는,

자바

• 플랫폼에 독립적
• 가비지 컬렉션을 통한 자동 메모리 관리 제공
• 클래스 간의 다중 상속을 지원하지 않음

C++

• 플랫폼에 종속적
• 개발자가 직접 메모리 관리
• 클래스 간의 다중 상속을 지원

 

💡 new String()과 리터럴("")의 차이에 대해 설명해 주세요.

new String()은 new 키워드로 새로운 객체를 생성하기 때문에 Heap 메모리 영역에 저장되고,

new String()로 생성된 두 객체는 내용이 같더라도 주솟값이 모두 다르기 때문에 서로 다른 객체로 취급됩니다.

""는 Heap 안에 있는 상수 풀(String Pool) 영역에 저장되고,

동일한 리터럴이 여러 번 사용되더라도 같은 객체를 참조합니다.

 

📍 Java에서, ==와 equals의 차이는 무엇인가 ?

'==' 연산은 참조(주소) 비교로, 두 객체가 같은 메모리 공간을 가리키는지를 확인하는 연산입니다.

'equals' 연산은 두 객체의 내부 값이 같은지 내용을 비교합니다.

기본 타입에 대해서는 사용할 수 없고, 객체 비교 시 오버라이드하여 원하는 방식으로 수정이 가능합니다.

 

💡 자바의 제네릭에 대해 설명해 주세요.

제네릭 타입은 다양한 타입의 객체들을 다룰 수 있도록 도와주는 타입 매개 변수입니다.

클래스나 인터페이스, 메서드에 제네릭 타입을 사용함으로써, 타입 체크와 형 변환의 생략을 가능하게 하고

잘못된 타입 사용으로 인한 런타임 오류를 컴파일 과정에서 미리 알 수 있게 해줍니다.

 

💡  프레임워크와 라이브러리에 대해 설명해 주세요.

프레임워크는 애플리케이션의 제어 흐름을 관리하며, 개발자는 프레임워크에서 정의한 규칙에 따라 코드를 작성합니다.

프레임워크는 개발자가 작성한 코드의 흐름을 호출합니다.

ex) 스프링 프레임워크

 

라이브러리는 특정 기능을 수행하는 재사용 가능한 코드 집합입니다.

라이브러리를 사용하면 공통적으로 필요한 기능을 직접 구현하지 않고, 이미 구현된 코드(함수, 클래스 등)를 호출하여 사용할 수 있습니다.

라이브러리는 개발자가 전체 애플리케이션의 흐름을 관리하며, 단지 기능만을 제공하며 애플리케이션의 주 흐름이나 구조에 영향을 미치지 않습니다.

ex) 데이터베이스 접근 라이브러리 (JDBC, Hibernate, JPA)

 

💡 상속과 구현의 차이에 대해 설명해 주세요.

상속은 상위 클래스의 특성을 재사용하고, 이를 확장하여 추가 기능을 구현할 수 있습니다.

구현은 클래스가 인터페이스의 메서드를 정의하여, 인터페이스에서 선언한 동작을 구체적으로 구현하는 것을 의미합니다.

 

💡  final에 대해 설명해 주세요.

final 키워드는 클래스, 메서드, 변수가 변경 불가능하도록 만듭니다.

 

📍 final 키워드를 클래스, 메서드, 기본 타입 변수, 참조 변수에 각각 붙인다면 ?

• 클래스에 적용 시 해당 클래스를 상속받아서 사용할 수 없다.
• 메서드에 적용 시 해당 메서드를 오버라이드 할 수 없다. (오버로딩은 가능함)
• 기본 타입 변수에 적용 시 해당 변수의 값을 변경할 수 없다.
• 참조 변수에 적용 시 참조 변수가 힙 내의 다른 객체를 가리키도록 변경할 수 없다.

 

💡 checkedException과 uncheckedException에 대해 설명해 주세요.

checkedException은 실행하기 전(컴파일 시점) 예측 가능한 예외를 말하고, 반드시 예외 처리를 해야 합니다.

ex) Exception - IOException, ClassNotFoundException 등

 

UncheckedException은 실행하고 난 후에 알 수 있는 예외를 말하고, 따로 예외 처리를 하지 않아도 됩니다.

ex) Exception - NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundException 등

 

RuntimeException은 UncheckedException을 상속한 클래스이고,

RuntimeException이 아닌 것은 checkedException을 상속한 클래스입니다.