Java Virtual Machine
OS에 종속받지 않고 CPU가 Java를 인식, 실행할 수 있게 하는 가상 컴퓨터
컴파일 과정
- 프로그래머가
.java파일 구성 - Java Compiler ( JDK - javac.exe )가
.class라는 Java Bytecode로 변환 - JVM이
.class를 JIT 컴파일을 통해 실행
JVM 구성 요소
- 클래스 로더 ( Class Loader )
- 실행 엔진 ( Execution Engine )
- 인터프리터 ( Interpreter )
- JIT 컴파일러 ( JIT Compiler )
- 가비지 콜렉터 ( GC - Garbage Collector )
- 런타임 데이터 영역 ( Runtime Data Area )
클래스 로더
JVM 내로 클래스 파일 ( *.class )을 로드하고, 링크를 통해 배치하는 작업을 수행하는 모듈이다.
런 타임시 동적으로 클래스를 로드하고 jar 파일 내 저장된 클래스들을 JVM 위에 탑재한다.
즉, 클래스를 처음으로 참조할 때, 해당 클래스를 로드하고 링크하는 역할을 한다.
실행 엔진
클래스를 실행시키는 영역
JIT 컴파일러
Just In Time Compiler
프로그램을 실제 실행하는 시점에 기계어로 번역하는 컴파일러이다.
인터프리터와의 차이점?
- 컴파일 : 소스코드를 한꺼번에 컴퓨터가 읽을 수 있는 기계어로 변환 (빌드)
- C, C++, ..
- 인터프리터 : 빌드 X, 런타임때 한줄 한줄 읽어가면서 변환
- Python, Javascript, ..
- 자바는 둘 다 한다!
- 처음엔
.class파일을 JIT Comiler를 통해 한줄 한줄 읽어가면서 번역한다.- 컴파일 + 인터프리터 방식
- 만약 다음에 동일한 코드( 이미 번역한 코드 )라면 아까 번역해둔 것을 불러와 실행한다!
Runtime Data Area
PC Register
- Thread가 시작될 때 생성되며, 스레드마다 하나씩 존재한다.
- Thread가 어떤 부분을 어떤 명령으로 실행해야할 지에 대한 기록을 하는 부분
- 현재 수행중인 JVM 명령의 주소값을 갖는다.
JVM 스택 영역
- 프로그램 실행 과정에서 임시로 할당되었다가 메소드를 빠져나가면 바로 소멸되는 특성의 데이터를 저장하기 위한 영역이다.
- 각종 형태의 변수나 임시 테이더, 스레드나 메소드의 정보를 저장한다.
- 메소드(함수) 호출 시마다 각각의 스택 영역이 생성된다.
- 메소드(함수) 안에서 사용되는 값들을 저장한다.
- 호출된 메소드의 매개변수, 지역변수, 리턴 값 및 연산값 들을 임시로 저장한다.
Native Method Stack
- 실제 실행할 수 있는 기계어로 작성된 프로그램을 실행시키는 영역
- JAVA가 아닌 다른 언어로 작성된 코드를 위한 공간
- Java Native Interface를 통해 바이트 코드로 전환하여 저장
- 일반 프로그램처럼 커널이 스택을 잡아 독자적으로 프로그램을 실행시키는 영역
Method Area ( = Class Area = Static Area )
- 클래스 정보를 처음 메모리 공간에 올릴 때 초기화되는 대상을 저장하기 위한 메모리 공간
- Field Information ( 멤버 변수 정보 )
- 멤버 변수의 이름, 데이터 타입, 접근 제어자 정보
- Method Information ( 메소드 정보 )
- 메소드의 이름, 리턴 타입, 매개변수, 접근 제어자 정보
- Type Information ( 타입 정보 )
- class, interface 여부
- Type의 속성, 전체 이름, super 클래스의 전체 이름
Runtime Constant Pool
- 스태틱 영역에 존재하는 별도의 관리 영역
- 상수 자료형을 저장하여 참조하고 중복을 막는 역할을 수행
Heap 영역
객체를 저장하는 가상메모리 공간.
new연산자로 생성되는 객체와 배열을 저장한다.
Permanent Generation
- 생성된 객체의 정보의 주소값이 저장된 공간
- Class, Method 등에 대한 Meta 정보가 저장되는 영역이고 JVM에 의해 사용된다.
- Reflection을 사용하여 동적으로 클래스가 로딩되는 경우에 사용된다.
객체를 통해 클래스의 정보를 분석해 내는 프로그래밍 기법 구체적인 클래스 타입을 알지 못해도, 컴파일된 바이트 코드를 통해 역으로 클래스의 정보를 알아내어 사용할 수 있다는 뜻이다.
New / Young Generation
- 이곳의 인스턴스들은 추후 가비지 컬렉터( GC )에 의해 사라진다.
- 생명 주기가 짧은 “젋은 객체”를 GC 대상으로 하는 영역이다.
- 여기서 일어나는 가비지 컬렉트를 Minor GC 라고 한다.
- Eden: 객체들이 최초로 생성되는 공간
- Survivor 0, 1: Eden에서 참조되는 객체들이 저장되는 공간
Eden 영역에 있는 값들은 Survivor 1 영역에 복사하고 이 영역을 제외한 나머지 객체를 삭제한다.
Tenured( Old ) Generation
- 이곳의 인스턴스들은 추후 가비지 컬렉터에 의해 사라진다.
- 생명 주기가 긴 “오래된 객체”를 GC 대상으로 하는 영역이다.
- 여기서 일어나는 가비지 컬렉터를 Major GC라고 한다.
- Minor GC에 비해 속도가 느리다.
- New / Young Area 에서 일정시간 참조되고 있는, 살아남은 객체들이 저장되는 공간
출저
백엔드 개발자 지망생