Hello, Java World — 첫 번째 Java 프로그램

지난 글에서 .class 파일의 내부 구조를 해부해 바이트코드가 어떻게 담기는지 살펴봤다. 이번에는 드디어 코드를 직접 작성한다. 단 몇 줄로 이루어진 Hello World 프로그램이지만, 그 안에는 클래스 선언, 진입점 메서드, 표준 출력, 컴파일 및 실행 과정이 모두 담겨 있다. 이 글에서는 코드 한 줄씩 정확한 의미를 짚고, 컴파일·실행 흐름과 흔한 오류 상황까지 함께 살펴본다.

개발 환경 확인

코드를 작성하기 전에 JDK가 정상적으로 설치되어 있는지 확인한다.

java -version
javac -version

openjdk version "21.0.3" 2024-04-16
javac 21.0.3

java(런타임)와 javac(컴파일러) 모두 응답한다면 준비가 끝난 것이다. JDK 설치 방법은 SDKMAN 편에서 자세히 다뤘으니 참고하면 된다.

Hello.java 작성

텍스트 에디터로 Hello.java 파일을 만들고 다음 코드를 입력한다.

public class Hello {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

이게 전부다. Java 21 기준으로 가장 단순한 완전 실행 가능 프로그램이다.

코드 한 줄씩 해부

Hello World 코드 해부

`public class Hello`

class는 Java의 기본 단위다. 모든 코드는 클래스 안에 위치한다. public 접근 제어자는 이 클래스를 다른 패키지에서도 참조할 수 있음을 의미한다.

중요한 규칙: 파일 내에 public 클래스가 있다면 파일명과 클래스명이 반드시 일치해야 한다. 클래스 이름이 Hello이면 파일 이름은 반드시 Hello.java여야 하며, 대소문자도 구분한다.

// 파일명: Hello.java → OK
public class Hello { }

// 파일명: hello.java → 컴파일 오류
public class Hello { }

`public static void main(String[] args)`

이것은 Java 프로그램의 진입점(entry point) 이다. JVM이 프로그램을 시작할 때 이 시그니처를 정확히 찾아 호출한다.

각 키워드의 의미:

키워드	의미
`public`	JVM(외부)에서 호출 가능
`static`	인스턴스 생성 없이 클래스 수준에서 호출
`void`	반환값 없음
`main`	JVM이 약속된 진입점 이름
`String[] args`	커맨드라인 인수를 문자열 배열로 수신

이 시그니처가 조금이라도 다르면 JVM은 진입점을 찾지 못하고 오류를 낸다. static을 빠뜨리거나 String[] 대신 int[]를 쓰면 런타임에 NoSuchMethodError가 발생한다.

`System.out.println("Hello, World!")`

표준 출력에 문자열을 한 줄 출력하고 개행을 추가한다.

System: java.lang 패키지의 클래스. java.lang은 자동으로 import되므로 별도 선언이 필요 없다.
out: System 클래스의 static 필드. 타입은 java.io.PrintStream이다.
println(String x): PrintStream의 메서드. 인수를 출력하고 \n을 추가한다.

println과 print의 차이:

System.out.println("A"); // A + 개행
System.out.print("B");   // B (개행 없음)
System.out.printf("x=%d%n", 42); // 형식 문자열

컴파일

javac 명령으로 소스 파일을 바이트코드로 변환한다.

javac Hello.java

성공하면 아무 출력 없이 Hello.class 파일이 생성된다. -v 옵션을 추가하면 컴파일 과정 상세 정보를 볼 수 있다.

ls -lh Hello.class
# -rw-r--r--  1 user  staff   417B  May 11 09:00 Hello.class

400여 바이트의 바이너리 파일이다. 이 파일이 지난 글에서 해부한 .class 포맷을 따른다.

실행

java 명령에 클래스 이름을 넘겨 실행한다. .class 확장자는 쓰지 않는다.

java Hello
# Hello, World!

JVM은 다음 순서로 동작한다.

Hello.class를 클래스 로더로 메모리에 로드
바이트코드 검증 (링킹)
Hello.main(String[]) 탐색 후 호출
바이트코드를 인터프리터/JIT로 실행
프로세스 종료

Java 프로그램 실행 흐름

Java 11+ 단일 파일 실행

Java 11부터는 단일 소스 파일을 javac 없이 바로 실행할 수 있다.

java Hello.java
# Hello, World!

내부적으로 컴파일 후 실행하지만 .class 파일은 디스크에 남기지 않는다. 빠른 스크립트 실행이나 학습 목적으로 유용하다. 단, 여러 파일에 걸친 프로젝트에는 사용할 수 없다.

커맨드라인 인수 사용

main의 args 배열을 통해 실행 시 인수를 받을 수 있다.

public class Hello {

    public static void main(String[] args) {
        String name = args.length > 0 ? args[0] : "World";
        System.out.println("Hello, " + name + "!");
    }
}

javac Hello.java
java Hello Korea
# Hello, Korea!

args[0]부터 인수가 채워지며, 인수가 없으면 배열 길이가 0이다. 배열 범위를 확인하지 않고 접근하면 ArrayIndexOutOfBoundsException이 발생하므로 위 예제처럼 길이 확인을 먼저 한다.

자주 겪는 오류

`error: class Hello is public, should be in a file named Hello.java`

파일명과 public 클래스명이 다를 때 발생한다. 파일명을 맞춰야 한다.

`UnsupportedClassVersionError`

Error: LinkageError occurred while loading main class Hello
  java.lang.UnsupportedClassVersionError: Hello has been compiled by a more
  recent version of the Java Runtime (class file version 65.0)

Java 21로 컴파일된 .class를 Java 11 JVM으로 실행하면 이 오류가 난다. java -version으로 런타임 버전을 확인하고, 컴파일 버전과 일치시킨다.

`NoSuchMethodError: main`

Error: Main method not found in class Hello

main 시그니처가 정확하지 않다. static이 빠져 있거나 매개변수 타입이 틀렸는지 확인한다.

`ClassNotFoundException`

java hello   # 소문자
# Error: Could not find or load main class hello

클래스 이름은 대소문자를 구분한다. java Hello처럼 정확히 입력해야 한다.

패키지를 사용하는 경우

실제 프로젝트에서는 클래스를 패키지로 구성한다.

package com.example;

public class Hello {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

이 경우 디렉터리 구조와 패키지 선언이 일치해야 한다.

mkdir -p com/example
# Hello.java를 com/example/ 에 저장

javac com/example/Hello.java
java com.example.Hello    # 패키지 포함 전체 이름
# Hello, World!

클래스 이름 대신 패키지명까지 포함한 완전 한정 이름(fully qualified name) 으로 실행한다.

정리

Hello World 프로그램은 단순해 보이지만 Java의 핵심 규칙이 압축되어 있다. 파일명과 클래스명의 일치, main 진입점의 고정 시그니처, java.lang 자동 import, 컴파일-실행 이분 구조가 모두 이 다섯 줄 안에 들어 있다. 다음 글에서는 변수와 리터럴을 다루며 Java의 타입 시스템에 본격적으로 발을 들인다.

지난 글: JVM Class File 포맷 완전 해부

다음 글: Java 변수와 리터럴 완전 정리

읽어주셔서 감사합니다. 😊