Java 개발자를 위한 Python 소개 - 01

문서의 목적

실제 현업에서 Java 개발자가 Python으로 개발 구현을 바로 실행할 경우에 필요한 지식을 전달하기 위하여 작성되었다.

Python의 특징

아래의 특징들은 Python이 Java와 다르게 설계되었고, Java 개발자가 Python을 배우고 사용할 때 고려해야 할 중요한 점이다.

• 간결하고 읽기 쉬운 문법: Python은 간결하고 읽기 쉬운 문법을 가지고 있습니다. 이로 인해 코드를 작성하고 이해하기가 편리합니다. Java보다 훨씬 적은 코드로도 동일한 작업을 수행할 수 있습니다.

• 동적 타입 시스템: Python은 동적 타입 시스템을 사용하여 변수의 타입을 선언하지 않아도 된다. 이는 코드를 작성할 때 유연성을 제공하며 개발자가 코드를 더 빠르게 작성할 수 있도록 도와주게된다. 그러나 이는 타입 오류를 런타임에 발견할 수 있게 되므로 개발 시 주의가 필요하다.

• 다양한 용도에 사용 가능: Python은 다양한 분야에서 사용되고 있다. Java와 비교하여 데이터 과학, 인공 지능, 자동화 등 여러 분야에서 더 활발하게 사용되고 있다.

• 풍부한 라이브러리 생태계: Python은 풍부한 표준 라이브러리와 다양한 외부 라이브러리를 제공한다. Java보다 더 큰 생태계가 구성되어 있다.

• 높은 가독성과 유지 보수성: Python은 읽기 쉽고 간결한 문법을 가지고 있어 코드의 가독성이 높다. 이는 코드를 이해하고 유지 보수하는 데 유리함.

• 동적 메모리 관리: Python은 개발자가 메모리 할당과 해제를 직접 다룰 필요가 없는 동적 메모리 관리를 제공. 이는 개발자가 메모리 관리에 대해 걱정하지 않고 코드를 작성할 수 있도록 도와준다.

• 플랫폼 독립성: Python 코드는 다양한 운영 체제와 플랫폼에서 실행될 수 있는 이식 가능한 언어이다.

Java와 Python의 차이

java 개발자가 이해해야 할 python 언어 문법적 차이

1. 들여쓰기(indentation): Python은 들여쓰기를 통해 코드 블록을 구분한다. 일반적으로는 4개의 공백이나 탭 문자를 사용한다.
2. 변수 선언과 타입: Python은 동적 타입 언어이므로 변수를 선언할 때 타입을 명시적으로 지정할 필요가 없다. Java의 int, String, boolean 등의 타입을 대신하여 Python은 단순히 변수를 선언하면 된다.
3. 함수 정의: Python은 def 키워드를 사용하여 함수를 정의한다. 함수 본문은 들여쓰기로 구분된다. Java에서는 메서드를 정의할 때 public static void와 같은 형태로 선언하지만, Python에서는 그냥 함수를 정의한다.
4. 조건문과 반복문: Python은 if, elif, else와 같은 조건문과 for, while과 같은 반복문을 사용한다. Java와 마찬가지로 조건문과 반복문의 본문은 들여쓰기로 구분된다.
5. 리스트, 튜플, 딕셔너리: Python은 리스트(list), 튜플(tuple), 딕셔너리(dictionary)와 같은 자료 구조를 제공한다. 이러한 자료 구조는 Java의 배열, 리스트, 맵과 유사한 역할을 한다.
6. 클래스와 객체지향 프로그래밍: Python도 객체지향 프로그래밍을 지원하며, 클래스를 정의하여 객체를 생성하고 사용할 수 있다. Java와 비슷하게 클래스, 메서드, 생성자 등을 정의하고 객체를 생성하여 사용한다.

7. 모듈과 패키지: Python은 모듈(module)과 패키지(package)를 사용하여 코드를 구성한다. 모듈은 .py 파일로, 패키지는 여러 모듈을 포함하는 디렉토리이다. 아무런 내용도 없는 “__init__.py” 파일을 디렉토리에 생성해서 패키지를 구분한다. __init__.py 파일은 디렉터리가 파이썬 패키지의 일부임을 알려주는 역할을 하는데, 여러 Python 모듈을 import 하는 메커니즘을 제공한다. Python 3.3 이후부터는 필수적인 파일이 아니게 되었으나 하위 버전 간의 호환성과 패키지의 명확성을 위해 생성하는 것을 권장한다.

   예를 들어 “mypackage”라는 이름의 패키지를 구성하려고하면, __init__.py를 추가하여 패키지를 구성할 수 있다.

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   mypackage/ __init__.py module1.py module2.py

   이렇게 하면 “mypackage”패키지를 아래와 같이 import하여 사용할 수 있다.

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   import mypackage # mypackage 모듈의 함수 사용 mypackage.module1.some_function() # mypackage 패키지의 모듈내의 변수 사용 print(mypackage.module1.some_variable)

“Pythonic”한 문법적 특징을 갖춘 구체적인 코드 예시

1. 리스트 컴프리헨션(List Comprehension):

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   # 리스트 컴프리헨션을 사용한 리스트 생성 numbers = [1, 2, 3, 4, 5] squared_numbers = [x ** 2 for x in numbers] print(squared_numbers) # 출력: [1, 4, 9, 16, 25]

2. 람다 함수(Lambda Functions):

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   # 람다 함수를 사용한 간단한 함수 정의 add = lambda x, y: x + y print(add(2, 3)) # 출력: 5

3. 제너레이터(Generators):

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   # 제너레이터를 사용하여 무한한 시퀀스 생성 def infinite_sequence(): num = 0 while True: yield num num += 1 # 제너레이터에서 값을 가져오기 gen = infinite_sequence() print(next(gen)) # 출력: 0 print(next(gen)) # 출력: 1

4. 문자열 처리(String Handling):

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   # f-문자열을 사용한 문자열 포맷팅 name = "Alice" age = 30 formatted_string = f"My name is {name} and I'm {age} years old." print(formatted_string) # 출력: "My name is Alice and I'm 30 years old."

5. 동적 속성과 메서드(Dynamic Attributes and Methods):

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   # 동적으로 속성 및 메서드 추가 class Person: pass person = Person() # 동적으로 속성 추가 person.name = "Alice" print(person.name) # 출력: "Alice" # 동적으로 메서드 추가 def greet(self): return f"Hello, my name is {self.name}!" from types import MethodType person.greet = MethodType(greet, person) print(person.greet()) # 출력: "Hello, my name is Alice!"

Python class

Java와 다른 점을 아래 소스를 보며 확인한다.

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class MyClass:
    # 클래스 변수(속성)
    class_variable = 10

    # 생성자(Constructor)
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    # 메서드
    def greet(self):
        return f"Hello, {self.name}!"
    
    def _private_method(self):
        pass

1. 생성자(Constructor):
   • Java에서는 생성자는 클래스명과 동일한 이름을 가진다
   • Python에서는 생성자는 __init__ 메서드로 정의된다.
2. 메서드 정의:
   • Java에서는 메서드 정의 시 반환 타입을 명시하고, 메서드 이름과 매개변수를 지정
   • Python에서는 메서드 정의 시 반환 타입을 명시하지 않으며, 메서드 이름과 매개변수만을 지정
3. python 속성과 메서드:
   • 속성: 클래스의 속성은 해당 클래스의 모든 인스턴스에 대해 공유되는 값이다. 속성은 객체의 상태를 나타내며, ‘self’ 키워드를 사용하여 정의된다.
   • 메서드: 클래스의 메서드는 해당 클래스의 인스턴스에 대해 작동하는 함수. 메서드는 클래스 내부에서 정의되며, 첫 번째 매개변수로 ‘self‘를 사용하여 현재 객체를 참조한다.
4. self: Python에서 ‘self‘는 현재 객체를 가리키는 레퍼런스. Java에서는 this와 비슷한 역할을 한다. ‘self‘를 사용하여 클래스의 속성과 메서드에 접근할 수 있다. ‘self‘는 메서드의 첫 번째 매개변수로 선언되며, 관례적으로 ‘self‘라는 이름을 사용한다(Python에서 강제되는 예약어가 아니다).
5. 접근 제어: Python에서는 접근 제어에 대한 특별한 키워드를 제공하지 않는다. 대신 속성 및 메서드의 이름 앞에 언더바 _를 사용하여 비공개(private) 속성 및 메서드로 표시할 수 있다. 이는 관례적인 방법이며, 강제되는 것은 아니다. 위의 소스에서 _private_method(self)

6. 특수 메서드 (매직 메서드): Python은 클래스에서 특정한 행동을 정의하기 위해 미리 정의된 특수한 메서드를 제공한다. 이러한 메서드들은 매직 메서드 또는 던더(double underscore) 메서드라고도 부른다. 위의 예에서 __init__ 메서드가 그 예이다.

   매직 메서드	설명
   __init__(self, …)	생성자(Constructor)로, 클래스의 인스턴스가 생성될 때 호출된다
   __str__(self)	‘str()’ 함수가 객체를 문자열로 변환할 때 호출된다.
   __repr__(self)	‘repr()’ 함수가 객체를 표현할 때 호출된다
   __len__(self)	‘len()’ 함수가 객체를 표현할 때 호출된다
   __add__(self)	’+’ 연산자가 두 개의 객체를 더할 때 호출된다
   __sub__(self)	’-‘ 연산자가 두 개의 객체를 뺄 때 호출된다
   __eq__(self)	’==’ 함수가 객체를 표현할 때 호출된다