Java 메모리 관리 1

leocodms·2021년 1월 27일

Java

목록 보기

4/10

Java의 Stack과 Heap

1. Stack

stack영역에는 지역변수(local variable)와 매개변수(parameter)가 저장된다.
지역변수와 매개변수는 변수가 선언된 블록 안에서만 유효하다.
즉, 스택 영역에는 실행 과정에서 임시로 할당되고, 이후 바로 소멸되는 것들이 저장된다.

heap 영역에 생성된 Object타입의 데이터들에 대한 참조를 위한 값이 할당된다.
-> 참조변수에 저장되는 메모리 주소
원시타입(primitive type)변수 - byte, short, int, long, double, float, boolean, char
-> 실제 값이 저장됨
-> 다른 thread에 변수 전달할때 copy한 값을 전달.(변수"자체" X)
지역 변수들은 범위(scope)에 따른 가시성(visibility)를 가진다.
각 Thread 는 자신만의 stack 을 가진다.
-> 새로운 thread 생성마다 stack새로 생성. 각 stack은 protect된다.
->서로 다른 thread가 같은 코드를 실행하더라도 로컬 변수는 각 thread의 stack에 별도로 생성된다.

2. Heap

흔히 코드에서 'new'명령을 통해 생성된 인스턴스 변수가 저장된다.
Garbage collector에 의해 삭제 될 때까지 또는 JVM이 종료 될때까지 메모리가 유지된다.

힙의 개체는 개체에 대한 참조가 있는 모든 스레드에서 액세스할 수 있다.
When a thread has access to an object, it can also get access to that object's member variables.
->두 스레드가 동시에 동일한 개체에서 메서드를 호출하는 경우 두 스레드는 모두 개체의 멤버 변수에 액세스할 수 있지만 각 스레드는 로컬 변수의 고유한 복사본을 가짐

각 스택에서 object3에 대한 서로 다른 참조를 함.
참조는 로컬 변수이다.
따라서 각 thread의 스택에 저장된다.(Heap 영역에 있는 오브젝트들을 가리키는 레퍼런스 변수가 stack 에 올라가게 된다.)
그러나 두 개의 서로 다른 참조는 힙의 동일한 개체를 가리킨다.
->이렇기 때문에 Object 3이 Object 2와 4에 각각 접근할 수 있다.
모든 Object 타입(Integer, String, ArrayList, ...)은 heap 영역에 생성된다.
몇개의 스레드가 존재하든 상관없이 단 하나의 heap 영역만 존재한다.

Java 메모리 할당과 해제

LIST

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> listArgument = new ArrayList<>();
        listArgument.add("chaeekim");
        listArgument.add("github");

        print(listArgument);
    }

    private static void print(List<String> listParam) {
        String value = listParam.get(0);
        listParam.add("io");
        System.out.println(value);
    }
}

new 키워드는 생성할 오브젝트를 위한 충분한 공간이 있는지 heap에서 찾는다.
빈 리스트를 참조하는 listArgument 로컬 변수를 스택에 할당한다.
listArgument.add(new String("chaeekim"));과 같은 역할. heap에 충분한 공간 확인 후, 문자열을 할당한다.
새롭게 생성된 문자열인 “chaeekim” 을 위한 변수는 stack 에 할당되지 않는다. List 내부의 인덱스에 의해 하나씩 add() 된 데이터에 대한 참조 값을 갖게 된다.

String

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        changeString(s);
        System.out.println(s);
    }
    public static void changeString(String param) {
        param += " world";
    }
}

String은 immutable 객체로, 연산을 수행할 때마다 기존 객체를 변경하는 것이 아닌 새로운 객체를 생성한다.
changeString()의 동작을 살펴보면..
"hello" object를 param에 복사
param += " world"; 를 실행하는 것은 heap 에 “hello world” 라는 스트링 오브젝트가 새롭게 할당되는 작업이다.
기존 "hello"를 참조하던 param을 새롭게 생성된 "hello world"를 참조하도록 만드는 것!
changeString() 함수가 종료되면, 새롭게 생성된 “hello world” 오브젝트를 레퍼런스 하는 param 이라는 변수는 스택에서 pop 되므로 어느것도 레퍼런스 하지 않는 상태가 된다.
이런 경우 “hello world” 오브젝트는 garbage 로 분류된다.

param 혼자 북치고 장구치고 다 한거지...바뀐건 없는데..

-> changeString() 메소드를 수행하고 돌아가도 기존에 “hello” 를 레퍼런스하고 있던 s 변수의 값은 불변이다.