[JAVA] JVM

JVM(Java Virtual Machine)

• 자바 가상 머신
• 운영체제에 종속적이다.
• 자바와 운영체제 사이에서 중개자 역할을 수행하며, 자바가 운영체제에 구애받지 않고 프로그램을 실행할 수 있도록 도와줌
• 가비지 컬렉터를 사용한 메모리 관리도 자동으로 수행하며, 다른 하드웨어와 다르게 레지스터 기반이 아닌 스택 기반으로 동작

 

자바 프로그램의 실행 단계

1. 자바 컴파일러에 의해 자바 소스 파일은 바이트 코드로 변환됨
2. 바이트 코드를 JVM에서 읽어 들인 다음에, 복잡한 과정을 거쳐 어떤 운영체제 간에 프로그램을 실행할 수 있도록 만드는 것

⇒ 만약, 자바 소스 파일은 리눅스에서 만들었고 윈도우에서 이 파일을 실행하고 싶다면, 윈도우용 JVM을 설치만 하면 됨

 

JVM 메모리 구조

• 자바 프로그램의 실행 단계
• Garbage Collector, Execution Engine, Class Loader, Runtime Data Area로, 4가지로 나뉨

• 자바 소스 파일은 자바 컴파일러에 의해서 바이트 코드 형태인 클래스 파일이 됨
• 그리고 클래스 파일은 클래스 로더가 읽으며 JVM이 수행됨

(1) Class Loader

• JVM 내로 클래스 파일을 로드하고, 링크를 통해 배치하는 작업을 수행하는 모듈
• 런타임 시에 동적으로 클래스를 로드함

(2) Execution Engine

• 클래스 로더를 통해 JVM 내의 Runtime Data Area에 배치된 바이트 코드들을 명령어 단위로 읽어서 실행

(3) Garbage Collector

• 힙 메모리 영역에 생성된 객체들 중에서 참조되지 않은 객체들을 탐색 후 제거하는 역할을 함

(4) Runtime Data Area

• JVM의 메모리 영역
• 자바 애플리케이션을 실행할 때 사용되는 데이터들을 적재하는 영역
• Method Area, Heap Area, Stack Area, PC Register, Native Method Stack

(1) Method area

• 모든 쓰레드가 공유하는 메모리 영역
• 클래스, 인터페이스, 메소드, 필드, Static 변수 등의 바이트 코드를 보관

(2) Heap area

• 모든 쓰레드가 공유하며, new 키워드로 생성된 객체와 배열이 생성되는 영역
• 메소드 영역에 로드된 클래스만 생성이 가능하고 Garbage Collector가 참조되지 않는 메모리를 확인하고 제거하는 영역

(3) Stack area

• 메서드 호출 시마다 각각의 스택 프레임(그 메서드만을 위한 공간)이 생성
• 메서드 안에서 사용되는 값들을 저장하고, 호출된 메서드의 매개변수, 지역변수, 리턴 값 및 연산 시 일어나는 값들을 임시로 저장함
• 메서드 수행이 끝나면 프레임별로 삭제함

(4) PC Register

• 쓰레드가 시작될 때 생성되며, 생성될 때마다 생성되는 공간으로 쓰레드마다 하나씩 존재
• 쓰레드가 어떤 부분을 무슨 명령으로 실해해야할 지에 대한 기록을 하는 부분으로 현재 수행중인 JVM 명령의 주소를 가짐

(5) Native method stack

• 자바 외 언어로 작성된 네이티브 코드를 위한 메모리 영역

 

 

출처 : https://steady-coding.tistory.com/305