Jeonghun (James) Lee: JAVA와 JDK 관련지식

8/26/2018

JAVA와 JDK 관련지식

1. Java

Java는 썬 마이크로 시스템즈가 개발한 객체지향 언어이며, 현재 썬 마이크로 시스템즈 오라클에 인수되어져 있다.

Java의 장점은 Source 코드를 중간코드(Java Bytecode)로 변환하여 JVM(Java Virtual Machine)에서 실행할수 있어 높은 호환성을 가지고 있다.
물론 다른 언어처럼 완전 Compiler 기능을 가지고 있지만 이를 이용시 JVM은 이용을 못한다.

Java의 Platform 분류

Java SE(Standard Edition)
Java EE(Enterprise Edition)
Java ME(Micro Edition)
이외

나의 관심은 Java SE으로만으로도 충분한 것 같어 더 자세한 내용은 JDK 에서 찾자.
아래의 Wiki에서 구글과 오라클 소송에 관한 이야기도 흥미로운것 같다.

https://namu.wiki/w/Java
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9E%90%EB%B0%94_(%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D_%EC%96%B8%EC%96%B4)

1.1 Java Development Kit 의 구성

JDK를 설치하면 아래의 사항들이 전부 설치가 되며, 각 구성의 용어를 알아보자.

JDK(Java Development Kit) : 자바의 개발 도구 이며, JRE 와 JVM을 포함하고 있다.
JRE(Java Runtime Environment) : 자바의 실행환경이며, JVM과 관련 Library를 포함하고 있다고 한다.
JVM(Java Virtual Machine) : Java Bytecode (*.class, *.jar)를 실행시간에 동작하는 interpreter 기능

아래의 정보에서 잘 설명해주고 있다.

JDK = JRE + Development/debugging tools
JRE = JVM + Java Packages Classes(like util, math, lang, awt,swing etc)+runtime libraries.
JVM = Class loader system + runtime data area + Execution Engine.

출처
https://www.quora.com/What-is-JDK

JDK SE 5.0 JDK 구조

JAVA SE JDK 구조

출처
  http://javacodedepot.com/java/java-jre-vs-jdk
  http://www.cs.mun.ca/java-api-1.5/
  https://stackoverflow.com/questions/1906445/what-is-the-difference-between-jdk-and-jre

상위의 Tools 정보를 보면 아래와 같이 볼수 있다.

Java의 개발 Tools

appletviewer: Run and debug applets without a web browser.
extcheck: Utility to detect Jar conflicts.
jar: Create and manage Java Archive (JAR) files.
java: The launcher for Java applications.
javac: The compiler for the Java programming language.
javadoc: API documentation generator.
javah: C header and stub generator. Used to write native methods.
javap: Class file disassembler
jdb: The Java Debugger.

JDK 1.7.0의 구조
https://programmingmitra.blogspot.com/2016/05/jdk-and-jre-file-structure.html
http://www.tech-faq.com/jdk.html

일반적인 JAVA 사용법

개발툴 java : *.java -> *.class (Java byte code)
개발툴 jar : *.class -> *.jar (생성)
JVM에서 *.class/*.jar 실행

Bytecode
https://en.wikipedia.org/wiki/Bytecode

JAR(Java ARchive)
https://en.wikipedia.org/wiki/JAR_(file_format)

Oracle JDK vs Open JDK

이전에는 Sun JDK이었으나, Oracle이 Sun을 인수 했기에 Oracle 과 Open JDK로 구분되어지겠다.

Oracle JDK
  https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

Open JDK
  https://openjdk.java.net/projects/jdk/11/
  https://openjdk.java.net/projects/jdk7/
  http://openjdk.java.net/projects/jdk6/

1.2 Ubuntu 에서 JDK 의 Version 별 관리

Ubuntu에서 아래와 같이 여러 Version JDK를 설치 후 각 Tool을 Version별로 설정하여 사용이 가능하다.

$ sudo apt-get install openjdk-6-jdk 
$ sudo apt-get install openjdk-7-jdk

$ sudo update-alternatives --list java   // 설치확인 

$ sudo update-alternatives --config java   // Android Version에 따라 변경 
대체 항목 java에 대해 (/usr/bin/java 제공) 2개 선택이 있습니다.

  선택       경로                                          우선순ꡬ태
------------------------------------------------------------
* 0            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/bin/java   1071      자동 모드
  1            /usr/lib/jvm/java-6-openjdk-amd64/jre/bin/java   1061      수동 모드
  2            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/bin/java   1071      수동 모드

$ sudo update-alternatives --config javac   // Android Version에 따라 변경 
대체 항목 javac에 대해 (/usr/bin/javac 제공) 2개 선택이 있습니다.

  선택       경로                                       우선순ꡬ태
------------------------------------------------------------
* 0            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/javac   1071      자동 모드
  1            /usr/lib/jvm/java-6-openjdk-amd64/bin/javac   1061      수동 모드
  2            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/javac   1071      수동 모드

$ sudo update-alternatives --config jar  // Android Version에 따라 변경 
대체 항목 jar에 대해 (/usr/bin/jar 제공) 3개 선택이 있습니다.

  선택       경로                                     우선순ꡬ태
------------------------------------------------------------
* 0            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/jar   1071      자동 모드
  1            /usr/bin/fastjar                            100       수동 모드
  2            /usr/lib/jvm/java-6-openjdk-amd64/bin/jar   1061      수동 모드
  3            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/jar   1071      수동 모드

$ sudo update-alternatives --config javah    // Android Version에 따라 변경 
대체 항목 javah에 대해 (/usr/bin/javah 제공) 2개 선택이 있습니다.

  선택       경로                                       우선순ꡬ태
------------------------------------------------------------
  0            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/javah   1071      자동 모드
* 1            /usr/lib/jvm/java-6-openjdk-amd64/bin/javah   1061      수동 모드
  2            /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/bin/javah   1071      수동 모드

2. Android의 Java 와 VM(Virtual Machine)

Google에서는 라이센스 문제로 JVM을 사용하지 못하고 대신에 DVM(Dalvik Virtual Machine)을 사용한다. 흔히 Dalvik이라고 말한다.
하지만 Android의 Virtual Machine 인 Dalvik은 Android 5.0 "Lollipop" 부터 DVM 대신 ART(Android_Runtime)만 사용하고 있다고 한다.

ART(Android_Runtime)는 Dalvik 이후로 나온 Android의 Virtual Machine이며, 실행시간에 dex file을 실행할수있으나, Dalvik 에서 동작하는 일부 기술은 ART에서 동작이 되지 않는 다고 한다.

DEX(Dalvik Executable)

Android에서는 독자적인 Virtual Machine을 가지고 있어서 Java의 기존 *.class(bytecode) 사용할수 없기 때문에 독자적인 파일 포맷을 가지고 있다.

.dex ( Dalvik EXecutable )
.odex ( Optimized Dalvik EXecutable )

ART and Dalvik

https://source.android.com/devices/tech/dalvik

Android JAVA 사용법

개발툴 java : *.java -> *.class (Java byte code)
개발툴 jar : *.class -> *.jar (생성)
dx : *.jar/*.class -> *.dex
VM : *.class/*.jar 실행

Android에서 JAVA 사용법은 dx라는 tool을 이용하여 한단계가 더 걸치고 dx tool은 Java의 *.class file을 *.dex file로 변환을 한다고 한다. (상위 wiki 설명)

1.1 File CLASS 와 File DEX

안드로이드에서 dx를 통하여 File format *.class를 *.dex로 변경된 후 간단히 비교해보자. 참고로 File format Class와 OOP의 Class를 혼동하지 말자.

세부내역은 아래의 사이트에서 확인

CLASS 와 DEX 구조
https://xsolve.software/blog/differences-between-class-and-dex-files-in-java-android/

CLASS (Java bytecode)의 구조
https://en.wikipedia.org/wiki/Java_class_file

DEX FORMAT
https://source.android.com/devices/tech/dalvik/dex-format

1.2 File APK의 구성

Android의 Package 구성이며, 이를 기존의 Java Archive인 JAR와 비교를 해보자.