Java 프로그램밍 언어는 general-purpose concurrent object-oriented 언어로 알려져 있다. Java 언어는 개념과 구문 모두가 매우 간결하고 통일되어 있으며 인터넷 환경에서 최대한 활용되도록 하기 위하여 가상기계 개념을 도입하여 목적코드를 생성한다. 프로그래밍 언어에서 가장 중요한 부분이 data type 부분이다. Java 언어는 primitive type과 reference type을 지원한다. Primitive type과 reference type을 지원한다. Primitive type에는 boolean type integral type이 있다. Integral type에는 character, byte, short integer, integer, long integer, single-precision 과 double-precision floating point number가 있다. Reference type에는 class type, interface type, array type이 있다. 그러나 Java 언어는 general-purpose 프로그래밍 언어가 일반적으로 지원하는 structure type을 지원하지 않는다. 대신에 class type이 structure type을 포함하여 지원하는 구조로 되어 있다. 그러나 class type과 structure type은 서로 상이한 data type으로 판단된다. 따라서 Java 언어가 general-purpose의 성격을 가지기 위해서는 structure type을 명시적으로 지원하는 것이 바람직하다고 생각된다. 이 논문은 structure type을 Java 언어에 포함시킬 것을 제안한다.
본 연구에서는 Atmel사의 AVR 마이크로프로세서에 적합하게 개발된 Java 바이트코드 인터프리터인 NanoVM을 자체 개발한 마이크로로봇에 이식하여 Java 언어 전용 로봇을 구현하였다. 따라서 마이크로프로세서의 구조와 회로를 모르는 학생들도 로봇을 프로그래밍하면서 Java 언어를 효율적으로 학습할 수 있다. 더욱이 최근 학생들의 프로그래밍언어 학습 능력이 떨어지면서 컴퓨터 관련학과의 프로그래밍언어 교육이 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 학생들의 프로그래밍언어 학습 동기를 부여하고 창의 공학적 프로그래밍언어 교육프로그램의 도입이 필요한 시점에서 본 연구에서 개발한 Java 로봇은 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
본 논문에서는 함수형 언어 Haskell 을 Java언어로 변환하여 Java Virtual Machine 에 수행하는 컴파일 방법을 제안한다. 이 컴파일 방법은 추상 기계 Spineless Tageless G-machine(STGM)을 수행 모델로 삼는다 L-code로 명명한 중간 언어를 도입하여 추상기계의 각각의 세부 동작을 이 언어의 명령어로 표현하고, 일견의 세부 동작들을 이 언어의 바인딩을 통해 표현한다. 각 명령어는 Java의 문장으로 변환하기 쉽도록 정의하였다. Java에서의 표현 방법을 결정하고. STS 프로그램의 L-code 프로그램으로의 컴파일 규칙과 Java 프로그램으로의 컴파일 규칙을 세안한다. 실험을 통해 제안한 컴파일러에 의해 Haskell 프로그램으로부터 생성된 Java 프로그램의 수행 성능은 Glasgow Haskell 컴파일러의 최적화 변환을 적용했을 때 기존의 Haskell 인터프리터인 Hugs와 대등함을 보인다
객체지향 언어인 JAVA를 이용하여 Web-기반의 운동 해석 프로그램을 개발하였다. 지금까지 운동해석에 관한 대부분의 프로그램은 Fortran, C, C++ 와 같은 언어로 이루어져 있으며 이 경우 계산 속도는 빠르지만 각 언어의 Compiler 와 Builder를 필요로 한다. 따라서 사용된 각각의 언어에 대한 Compiler 및 Builder가 사용자의 개인용 컴퓨터 상에서만 설치 및 구동될 수 있으며 그로 인해 사용자는 계산된 Data형 결과물만을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 이를 개선하고자 객체지향형 언어인 JAVA를 이용하여 운동해석 프로그램을 구성할 수 있는 기반을 구축하였으며 Web과 연동하여 시간적 공간적 제약을 극복하고 사용자의 의견 개입을 가능하게 하였다. 일반적으로 JAVA 언어는 연산속도가 느려서 수치해석용으로는 부적합 하다는 평이 지배적 이였으나 컴퓨터의 성능 발달로 이는 개선이 될 수 있으며, 이는 사용자가 시간적 공간적 제약을 받지 않고 사용 가능하다는 점에서 극복되어 질 수 있다.
컴퓨터 기술 발전에 따라 컴퓨터는 복잡하고 다양한 작업을 실행하고 있다. 또한 프로그램 복잡도 증가와 사용 언어의 한계 때문에 둘 이상의 프로그래밍 언어를 사용하여 응용 프로그램을 구현되고 있다. 그러나 현재 여러 언어를 동시에 사용하여 프로그램을 작성하거나 이를 구현하는 일반적인 방법론은 없는 상태이다. 본 논문에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 여러 언어의 혼합 사용 형태와 구현 방식을 이종 언어 결합도(Heterogeneous Language Integration Degree)를 통해 분류하였다. 또한 이종 언어 결합도를 통해, 현재 구현된 객체지향 언어인 자바와 절차형 언어인 C 언어를 동시에 사용하는 방법인 JNI(Java Native Interface)를 이종 언어 결합도 측면에서 개선한 자바 전처리기를 설계하고 구현하였다.
본 논문에서는 지연계산기반 함수형 언어 프로그램을 받아 Java 프로그램을 목적 코드로 생성하는 컴파일러를 설계하고 구현한다. 이 컴파일러는 제한된 형태의 함수형 언어 Shared Term Graph(STG)를 입력언어로 하는 추상기계 Spineless Tagiess G-Machine (STGM)을 수행 모델로 한다. 본 논문에서는 명령형 언어 L-code를 제안하고 이를 입력언어로 하는 새로운 형태의 STGM인 L-Machine을 제안한다. STG 언어를 L-code로 변환하는 컴파일러와 L-code를 Java로 변환하는 컴파일러를 설계하고 구현함으로써 원하는 컴파일러를 구성한다. 그리고 Glasgow Haskell 컴파일러를 전단부로 하여 지연계산 기반 함수형 언어 Haskell로 작성된 프로그램들을 컴파일하여 STG 프로그램으로 변환한 다음 본 논문에서 구현한 컴파일러로 이를 Java 프로그램으로 변환한다. 변환된 Java 프로그램을 Sun JIT 컴파일러로 컴파일하여 수행한 성능 평가 결과를 제시한다.
다중 패러다임 프로그래밍은 어떤 문제의 부분 문제들에 대하여 서로 다른 패러다임을 적용함으로써 단일 패어다임만을 적용하는 경우에 비해 단순하고도 우아한 해결책을 구하는 기법이다. Java언어는 객체지향언어로 설계되었지만 모든 문제에 객체지향적 사고를 적용하기 보다는 문제의 특성에 적합한 다양한 패러다임의 사고를 적절히 활용할 경우 보다 효과적인 프로그램 개발이 가능할 것이다. 본 논문에서는 패턴 매칭 예제를 중심으로 다중 패러다임 언어의 경험에서 얻은 추상화 수단화들을 Java 언어로 표현하기 위한 아이디얻ㄹ을 소개한다. 특히 여러 기능들의 무원칙한 나열보다는 이들의 유기적 결함과 기반 언어인 Java와의 융합을 최대한 고려하였다.
다양한 소프트웨어 척도들이 절차적 패러다임에서 유용하다는 것이 밝혀졌고 객체지향 패러다임에 대해서도 많은 설계 척도들이 언어 독립적으로 제안되었다. 언어 독립적인 척도로부터 특정 프로그램밍 언어에 대한 척도를 명확하게 하는 것이 중요한데도 불구하고 Java 언어에 대한 척도는 거의 제안되지 않고 있는 형편이다. 따라서 본 논문에서는 Briand가 제안한 속성을 만족하는 척도들과 Java 언어의 특징인 내부 클래스를 반영한 척도와 크기 척도 등 13개의 척도를 Java 프로그램에 적용하여 척도들 사이의 관계를 분석하였다. 클래스의 크기와 메소드 호출 빈도, 응집도, 자식 클래스의 수, 내부 클래스와 상소 계층의 깊이가 주요 인자라는 것을 보여준다. 또한 응집도가 다른 척도들과 음의 관계를 가진다는 것이 발견되었다. 보다 적은 척도를 가지고 인자를 설명할 수 있는 회귀식을 도출하고 교차검증을 실시하였다.
본 논문에서는 웹 시스템을 기반으로 객체-관계 DBMS 내에 저장된 정보를 제공하기 위한 새로운 연동 방안인 Java 메소드 기법을 제안한다. 제안한 연동 방법은 객체-관계 DBMS의 핵심이라고 할 수 있는 객체 개념과 객체에 연관된 사용자 정의 함수(메소드)를 추가할 수 있도록 기능을 확장하여 기존의 C 언어나 SQL언어뿐만 아니라, Java 언어를 사용하여 정의하도록 함으로써 데이터베이스의 객체를 검색 할때 연관된 Java 메소드를 함께 검색하여 클라이언트에서 검색된 객체와 함께 수행하도록 하는 시스템을 설계하고 구현하였따. 이를 위해 JDBC와 Java RMI를 이용한 3계층 클라이언트/서버 구조의 Java 메소드 운영 환경을 설계 및 구현하고, 이를 객체-관계 DBMS와 연동하여 구현함으로써 제안한 방법의 효용성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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