Java란 무엇인가?
Java??
자바(Java)는 프로그래밍 언어 중 하나
자바 프로그램은 운영체제나 하드웨어에 의존하지 않은 바이트 코드인 추상적인 코드로 구현
다른 프로그래밍 언어와는 다르게 자바 프로그램을 실행시키기 위해서 자바 가상 머신(JVM)을 설치해야한다.
JDK, JRE, JVM에 대하여
JDK (Java Development Kit)
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Java 프로그램을 개발할 수 있는 환경으로 Java 어플리케이션을 개발하기 위해 필요한 도구들을 제공
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.java 파일들을 .class 파일들로 변환해주는 Java Compiler(javac) 기능이 있다.
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코드를 디버깅하는 jdb 등의 기능이 있다.
JRE (Java Runtime Environment)
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자바 실행 환경
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JRE는 .class 파일만 실행이 가능하다.
JVM (Java Virtual Machine)
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자바 가상 머신이라는 뜻을 가지고 있다.
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여러가지 기기 위에 Java 프로그램을 실행시킬 수 있는 가상의 기기
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JVM은 인터프리터와 JIT 컴파일러를 통해 바이트 코드를 각각의 운영체제에 맞는 기계어로 변환한다.
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운영체제에 종속적이기에, 각 운영체제에 맞는 자바 가상 머신을 설치해야한다.
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자바 프로그램은 JVM이라는 한 단계를 거쳐서 코드를 변환하기에 상대적으로 실행 속도가 느리다.
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가비지 컬렉터(Garbage Collector)를 통해 동적 메모리를 관리한다.
Java의 동작원리
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자바에서 만들어진 .java 파일(자바 소스 파일)을 javac(자바 컴파일러)에 의해 .class 파일(자바 바이트 코드)로 변환된다.
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.class 파일의 바이트 코드를 읽어 JRE로 가져온다. (클래스 로더가 운반하는 역할)
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JRE에서 바이트 코드를 실행시키면 JVM이 실행이 된다.
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JVM 위에서 JIT Compiler와 Java Interpreter에 의해 바이트 코드가 기계어로 해석되어 실행되어진다.
- 추가적으로, JVM위에서 실행되어지면서 가비지 컬렉터를 통해 동적 메모리가 관리되어짐
용어 정리
바이트 코드(byte code)
JVM이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바 소스 코드
JVM에서 돌아가는 실행 프로그램을 위한 이진 표현법
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바이트 코드는 JIT 컴파일러에 의해 바이너리 코드로 변환된다.
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바이트 코드의 확장자는 .class 이다.
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바이트 코드는 JVM이 읽는 언어로, 어떤 운영체제에서라도 JVM만 있으면 실행될 수 있다.
클래스 로더
자바 바이트 코드(.class)를 JRE로 불러와서 메모리에 저장한다.
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자바는 동적으로 클래스를 읽어오므로, 프로그램이 실행 중인 런타임에서 모든 코드가 자바 가상 머신과 연결
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Java 프로그램의 실행에 필요한 모든 클래스를 동적으로 로드한다.
Java 컴파일러
작성된 Java 코드(.java)를 JVM이 읽을 수 있는 바이트 코드(.class)로 변환하는 변환기
- 자바를 설치하면 javac.exe. 라는 실행 파일 형태로 설치됨
인터프리터
자바 컴파일러에 의해 변환된 바이트 코드를 읽고 한 줄씩 기계어로 해석하는 역할
- 하나씩 해석하고 실행하기에 바이트 코드 하나하나의 해석은 빠르지만 인터프리팅 결과의 실행은 느리다.
JIT 컴파일러
프로그램이 실행 중인 런타임에 실제 기계어로 변환해주는 컴파일러
- 인터프리터의 단점을 보완, 인터프리터의 효율을 높여줌
가비지 컬렉터
프로그래머가 동적 메모리를 관리하지 않고 프로그램이 알아서 자동으로 관리해주는 역할
- 사용하지 않은 메모리는 자동으로 제거됨
참고
