📍 0. 들어가기 전에

• java 컴파일러가 소스코드를 바이트 코드로 컴파일 한다.
• 클래스 로더에 의해 메모리에 적재된 바이트 코드는 JVM 실행 엔진을 통해 실행된다.
• 이 때 실행 엔진이 각 명령을 실행하기위해 운영체제가 이해 할 수 있는 기계어로 변환하는데 다음 두 가지 방식이 사용된다.
  1. 인터프리터(Interpreter) 방식
  2. JIT(Just In Time) 컴파일러

🔍 1. 인터프리터 Interpreter

• 인터프리터는 런타임 시에 JVM 메모리에 올라온 바이트코드를 한 문장씩 실행하는데 바이트코드도 기계어가 아니기 때문에 매번 변환-실행 과정을 거친다.
• 이 때문에 C 언어 처럼 미리 기계어로 컴파일 되고 실행하는 언어에 비해 실행 속도가 느려지게된다.
• 다음과 같은 코드가 있다면 value++;실행문을 10만 번 읽고 매번 번역 하는 셈이다.

int value = 0;
for (int i = 0; i < 100_000; i++) {
    value++; // 10만 번 value++; 실행문을 변환하고 실행한다.
}

🔍 2. JIT 컴파일러 Just In Time Compiler

• 앞서 설명한 인터프리터는 바이트코드를 실행하기 위해 이미 실행했던 실행문도 다시 읽고 번역하는 과정을 거치기 때문에 프로그램 실행 속도를 저하시킬 수 있다는 치명적인 단점을 가지게 된다.
• 이러한 문제점을 보완하기 위해 고안된 것이 바로 JIT 컴파일러다.
• 바이트코드 중 빈번하게 접근하는 영역에 대해 런타임중 기계어로 컴파일 하고 컴파일 된 명령문을 캐싱해 같은 부분이 호출되면 캐싱된 데이터로 실행 한다.
• 이 때, JIT 컴파일 과정은 별도의 스레드에서 진행된다.

🧐 Q. JIT 컴파일러는 메소드 호출 시 마다 컴파일 하나요?

A.

• 기본적으로 메소드의 첫 호출 시점에는 컴파일 하지 않는다. JIT 컴파일 과정은 메모리와 시간을 소비한다. JVM이 실행되는 시점에 수천개의 메서드호출이 이루어지는데 이런 메서드 모두를 바로 컴파일해서 캐싱한다면 성능 저하가 발생 할 수 있다.
• JVM은 미리 정의된 컴파일 임계값을 가지는데 바이트코드의 특정 영역에 대한 호출 횟수가 컴파일 임계값을 넘길때 JIT 컴파일을 진행한다.

📚 References

• IBM JIT Compiler
• Azul CommandLine Options
• JVM - 실행 엔진(Execution Engine)
• JIT(Just In Time) 컴파일러
• 자바 JIT 컴파일러