[작성중]Java Virtual Machine

[JVM?]

- JVM이란 Java Virtual Machine으로 자바 가상머신의 약자를 줄여 부르는 용어

- 자바 어플리케이션을 클래스 로더를 통해 읽어 자바와 함께 실행

- JAVA와 OS사이의 중개자 역할로 OS에 구애받지 않고 사용이 가능하게 함.

- 메모리관리의 경우 Garbage Collection을 수행함

- 보통의 다른 하드웨어의 경우 레지스터 기반이지만 JVM의 경우에는 스택을 기반으로 작동됨

 

[왜 알아야 하는가?]

이건 나의 생각일뿐이다..

- 구동의 근본적인 원리를 알고 개발을 진행하게 되면 자원의 효율을 극대화가 가능하기 때문이지 않을까 싶다..

- 어느 영역을 사용하여 관리의 효율성 이나 좀더 안정적인 프로그램 실행 말이다..

 

[Java의 실행 단계]

1. 프로그램 실행
   1. OS에서 프로그램 실행에 필요한(혹은 설정된) 메모리 할당
   2. JVM은 할당된 메모리를 여러 영역으로 나누어 관리
2. Javac가 .java를 읽은 이후 .class(바이트코드)로 변환
3. Class Loader를 활용해서 class파일들을 JVM으로 로딩
4. 로딩된 class파일들을 Execution engine을 통해 해석
5. 해석된 class파일들은 Runtime Data Area에 배치이후 수행
   1. 수행되는 과정에서 JVM은 Thread, Synchronization, Garbage Collector과 같은 작업을 진행

 

[JVM구조]

[Runtime Data Area (메모리 구조)]

• Method Area
  • 모든 쓰레드가 공유하는 메모리 영역
  • 클래스, 인터페이스, 메소드, 필드, Static변수등의 바이트 코드를 보관
• Heap Area
  • 모든 쓰레드가 공유
  • new 키워드로 생성된 객체, 배열이 생성되는 영역
  • 메소드 여역에 로드된 클래스만 생성이 가능
  • Garbage Collector가 참조되지 않는 메모리를 확인하고 제거하는 영역
• Stack Area
  • 메소드 호출 시마다 각각의 스택프레임이 생성 됨. 그 메서드 안에서 사용되는 값들을 저장 및 호출된 메소드의 매개변수, 지역변수, 리턴값 및 연산시 일어나는 값들을 임시로 저장
  • 메소드의 수행이 끝나면 프레임별로 삭제
• PC Register
  • 쓰레드가 시작 될 때 생성 됨
  • 생성될 때마다 생성이 되는 공간, 쓰레드마다 하나씪 존재함.
  • 쓰레드가 어떤 부분을 무슨 명령으로 실행할지에 대한 기록을 하는 영역, 현재 수행중인 JVM명령의 주소를 가짐
• Native Method Stack
  • 자바 외 언어로 작성된 네이티브 코드를 위한 영역

 

[Execution Engine(실행 엔진)]

Class Loader에 의해 Load되어 Method Area로 배치된 Class파일(바이트코드) 들을 실행하는 모듈

 

• Interpreter
  • 바이트코드를 한 줄 씩 해석 및 실행하는 방식
  • 초기 방식으로 속도가 느린 단점이 존재
• JIT(Just In Time) 컴파일러 또는 동적 번역 (Dynamic Translation)
  • Interpreter방식을 보완해 나온 방법(?)으로 실제 프로그램을 실행하는 시점에 Native Code로 변환하여 실행 속도를 개선
  • 모든 코드를 JIT컴파일러로 실행하지 않고 Interpreter방식을 사용하다가 일정 사용량을 이상 호출하면 JIT컴파일방식으로 명령어를 실행
  • 같은 코드를 매번 해석하지 않고 실행할 때 컴파일을 진행하면서 코드를 캐싱해버림. 이후 수정이 있을 경우 수정이 있는 부분만 컴파일을 하고 나머지는 캐싱된 코드를 사용한다.
• Garbage Collector
  • 더이상 참조하지 않는 객체를 정리하는 역할
  • 이와 관련해서는 글을 하나 적어야 할꺼 같다...

 

구상도..?

차차 적어나가자...

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참고자료들..

https://asfirstalways.tistory.com/158

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

https://m.blog.naver.com/ksw6169/221647376178

https://goodgid.github.io/Java-JVM/