📋 Java 컴파일 과정
1. 자바 소스코드(.java)를 작성한다.
2. 자바 컴파일러가 자바 소스파일을 컴파일하고 그 결과로 자바 바이트 코드(.class)를 만들어낸다. 바이트 코드는 컴퓨터가 바로 읽을 수 없으며 JVM이 이해할 수 있는 코드다.
3. 바이트 코드를 JVM의 클래스로더(Class Loader)에 전달한다.
4. 클래스로더는 동적 로딩(Dynamic Loading)을 통해 필요한 클래스들을 로딩 및 링크하여 런타임 데이터 영역(Runtime Data area), 즉 JVM의 메모리에 올린다.
- 클래스 로더 세부 동작
- 로드: 클래스 파일을 가저와서 JVM의 메모리에 로드한다.
- 검증: 자바 언어 명세(Java Language Specification) 및 JVM 명세에 명시된 대로 구성되어 있는지 검사한다.
- 준비: 클래스가 필요로 하는 메모리를 할당한다.
- 분석: 클래스의 상수 풀 내 모든 심볼릭 레퍼런스를 다이렉트 레퍼런스로 변경한다.
- 초기화: 클래스 변수들을 적절한 값으로 초기화한다 (static 필드).
5. 실행엔진(Execution Engine)은 JVM 메모리에 올라온 바이트 코드들을 명령어 단위로 하나씩 가져와서 실행한다. 이때 실행 엔진은 두가지 방식으로 변경한다.
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인터프리터: 바이트 코드 멸령어를 하나씩 읽어서 해석하고 실행한다. 전체적으로 실행 속도가 느리다.
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JIT 컴파일러 (Just-In-Time Compiler): 인터프리터의 느린 속도를 보완하기 위해서 도입되었다. 바이트 코드 전체를 컴파일하여 바이너리 코드로 변경하고 이후에는 해당 메서드를 더이상 인터프리팅 하지 않고, 바이너리 코드로 직접 실행하는 방식이다. 이로써 속도가 많이 향상되었다.
💡 컴파일 언어 VS 인터프리터 언어
🔵 컴파일 언어
컴파일 언어는 소스 코드 전체를 기계어로 변역한 후 번역된 코드를 한번에 실행하는 두 단계를 거친다. -> 번역과 실행이 온전히 따로 이루어지는 것이다. C, C++, Go 등이 있다.
특징
- 컴파일이 오래 걸릴 수 있다.
- 이미 컴파일이 된 프로그램은 빠른 속도로 실행이 가능하다.
- 운영체제(OS) 이식성이 낮다.
🔵 인터프리터 언어
인터프리터 언어는 소스 코드를 한줄씩 번역과 실행을 동시에 진행한다. 번역은 인터프리터를 통해 수행되며, Python, R, JavaScript 등이 있다.
특징
- 줄 단위로 번역과 실행을 하기 때문에 속도가 느리다.
- 디버깅이 쉽다.
- 운영체제 이식성이 좋다.
Java는 Java Compiler, Java Interpreter 모두 사용하기 때문에 하이브리드 언어라고 불린다. 처음에는 인터프리터 언어로써 사용되다가, 성능 향상을 위해 JIT 컴파일러를 가져오면서 컴파일 언어의 장점을 가져올 수 있었다.
Reference
