JVM 메모리 구조, 동작 과정

JVM ( Java Virtual Machine )

OS 위에서 Java 실행시켜줌 → OS에 종속받지 않음

프로그램 실행 중 런타임 데이터 영역 사용

컴파일러에 의해 자바 바이트 코드로 변경된 소스코드를 JIT 컴파일러가 바이너리 코드로 변환

JVM 구조

class loader

• class file을 읽으며 JVM 수행 (런타임 시 동적 로드)
• 클래스 처음 참조할 때, 로드/링크함

Execution Engine

바이트 코드를 기계어로 변경

• Runtime Data Area에 있는 클래스 실행시킴
• 인터프리터 (Interpreter)
  바이트 코드를 명령어 단위로 읽어 실행 (느림)
• JIT 컴파일러 (Just in Time)
  인터프리터 방식으로 실행하다 적절 시점에 반복되는 바이트 코드를 전체 컴파일해 기계어로 변경 (캐싱)
• 가비지 콜렉터 (Garbage Collector)
  사용되지 않는 인스턴스 Heap 메모리에서 삭제
  자동 실행되고 GC가 실행되는 시간은 정해지지 않음
  Full GC 발생 시 치명적인 오류 날 수 있음

Runtime Data Area

JVM의 메모리 영역

• Method (= class area, static area)
  • 클래스 정보 처음 메모리에 올릴 때, 초기화되는 대상 저장 (멤버 변수, 메서드, 타입)
  • 프로그램 종료될 때까지 저장 (명시적 null이면 GC)
  • 모든 thread 공유
• Heap
  • 객체 저장 (thread에 의해 공유됨, 객체 생성되고 garbage collector에 의해 정리됨, 상수 풀)
  • 객체가 더 이상 사용하지 않거나 명시적 null인 경우 GC 대상이 됨
  • 모든 thread가 공유
  • heap의 참조 주소는 스택이 가짐
• Stack
  • 메서드 실행 공간 (thread 별 별도 관리, 메서드 호출 시마다 메서드 프레임 적층, 로컬변수도 쌓임)
  • 임시 저장, 메서드 수행 끝나면 프레임 별 삭제
• PC Register
  • 현재 실행 중인 JVM 주소 저장
• Native Method Stacks
  
  • 기계어로 작성된 프로그램 실행 시키는 공간 (다른 언어로 작성된)
• Runtime Constant Pool
  
  • 상수 자료형 저장

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JVM 동작 과정

1. java 소스 파일이 컴파일러에 의해 바이트 타입의 클래스 코드로 변경됨
2. 클래스 로더가 클래스 파일 읽으며 JVM 수행됨 (런타임 시에 동적으로 JVM 수행됨)
3. 클래스 로더에 의해 Runtime Data Area 내에 배치된 바이트 코드들을 명령어 단위로 읽으며 실행

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참고 블로그

https://doozi0316.tistory.com/entry/1%EC%A3%BC%EC%B0%A8-JVM%EC%9D%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B4%EB%A9%B0-%EC%9E%90%EB%B0%94-%EC%BD%94%EB%93%9C%EB%8A%94-%EC%96%B4%EB%96%BB%EA%B2%8C-%EC%8B%A4%ED%96%89%ED%95%98%EB%8A%94-%EA%B2%83%EC%9D%B8%EA%B0%80

[JAVA] JVM이란? 개념 및 구조 (JDK, JRE, JIT, 가비지 콜렉터...)

 

https://inpa.tistory.com/entry/JAVA-%E2%98%95-JVM-%EB%82%B4%EB%B6%80-%EA%B5%AC%EC%A1%B0-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EC%98%81%EC%97%AD-%EC%8B%AC%ED%99%94%ED%8E%B8

☕ JVM 내부 구조 & 메모리 영역 💯 총정리