[Java] JVM Runtime Data Area

✍️ Runtime Data Area

💡 Java 프로그램이 실행될 때 사용되는 메모리 공간

1. Method Area
2. Heap
3. Stack
4. PC Register
5. Native Method Stack

Stack, PC Register, Native Method Stack은 Thread가 생성될 때마다 새로 생성되어 Thread에 할당되고, Heap과 Method Area는 JVM이 시작될 때 한 번 할당되어 모든 Thread가 공유한다.

✍️ Method Area

✏️  메서드 영역 (Method Area) 이란?

💡 클래스 로더에 의해 로드된 클래스 정보가 저장되는 공간

• JVM이 시작될 때 생성되며, JVM이 종료될 때까지 유지됩니다.
• 클래스에 대한 정보가 저장되어 있어 인스턴스를 생성하기 위해서는 Method Area를 참조해야 합니다.
• 따라서 모든 Thread가 Method Area를 공유하여 사용합니다.
• Method Area는 Type Information, Runtime Constant Pool, Field Information, Method Information, Class Variable이 Metadata로 저장됩니다.
  ❓Metadata 란
  
  
  

✍️ Heap

Heap

✏️  힙 영역 (Heap) 이란?

💡 new 키워드로 생성된 객체와 배열이 동적으로 할당되는 메모리 영역

• JVM이 시작될 때 생성되며, JVM이 종료될 때까지 유지됩니다.
• 모든 Thread가 공유합니다.
• GC(Garbage Collector) 의 대상이 되는 공간입니다.

  Person person = new Person("GilDong", 30); 

✍️ Stack

✏️  스택 영역 (Stack)이란?

💡 각 스레드마다 메서드 호출과 관련된 정보를 저장하는 공간

• 메서드 호출 시마다 프레임(Frame)이라 불리는 데이터 구조가 스택에 push되고, 메서드 종료 시 pop됩니다.
  ❓프레임 이란
• 각 스레드는 별도의 스택을 가지며, 스레드가 생성될 때 함께 생성됩니다.
• 스택은 후입선출(LIFO, Last In First Out) 구조를 가지고 있습니다.
• 재귀 호출과 같은 메서드 호출이 스택을 사용합니다.
  

✍️ PC Register

✏️  PC 레지스터 (Program Counter Register) 란?

💡 현재 실행 중인 JVM 명령어의 주소를 저장

• 현재 실행 중인 명령어의 주소를 가리킵니다.
• 명령어가 실행된 후, 다음 실행할 명령어의 주소로 갱신됩니다.
• 각 Thread 마다 별도의 프로그램 카운터 레지스터를 가집니다.
• JVM 명령어의 실행 순서를 제어합니다.

  public class Example {
      public static void main(String[] args) {
          int a = 5;  // PC: 0x0001 (현재 명령어의 주소)
          int b = 10; // PC: 0x0002 (명령어 실행 후 갱신)
          int sum = a + b; // PC: 0x0003 (명령어 실행 후 갱신)
          System.out.println(sum); // PC: 0x0004 (명령어 실행 후 갱신)
      }
  }

✍️ Native Method Stack

✏️  네이티브 메서드 스택 (Native Method Stack) 이란?

💡 Java 프로그램이 C, C++ 등 다른 프로그래밍 언어로 작성된 네이티브 메서드를 호출할 때 사용되는 메모리 영역

• Java 프로그램이 C, C++ 등 다른 프로그래밍 언어로 작성된 네이티브 메서드를 호출할 때 사용되는 메모리 영역
• 성능이나 특정 기능 때문에 Java만으로 구현하기 어려운 작업을 다른 언어(C, C++ 등)로 작성된 코드를 통해 수행해야 할 때 사용됩니다.
• JVM이 네이티브 메서드를 호출할 때, JNI를 통해 네이티브 메서드 스택을 사용하여 네이티브 코드를 실행합니다.
  
  
  
  
  

참조

• https://velog.io/@impala/JAVA-JVM-Runtime-Data-Area