JVM (Java Virtual Machine)
- JVM : 코드를 실행하고, 해당 코드에 대해 런타임 환경을 제공하는 프로그램에 대한 사양이다.
- 개발자들이 말하는 JVM은 보통 어떤 기기상에서 실행되고 있는 프로세스, 특히 자바 앱에 대한 리소스를 관리하고 통제하는 서버를 지칭한다.
- 자바 애플리케이션을 클래스 로더를 통해 읽어들이고, 자바 API와 함께 실행하는 역할을 수행한다.
- JAVA와 OS 사이에서 중개자 역할을 수행하여 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 해준다. 그리고 프로그램 메모리를 관리하며 최적화도 수행한다.
메모리 관리
- JVM 실행에 있어서 가장 일반적인 상호작용은 힙과 스택의 메모리 사용을 확인하는 것이다.
실행 과정
1. 프로그램이 실행되면, JVM은 OS로부터 이 프로그램이 필요로 하는 메모리를 할당 받는다. JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.
2. 자바 컴파일러(JAVAC)가 자바 소스코드를 읽고, 자바 바이트코드(.class)로 변환시킨다.
3. 변경된 class파일들을 클래스 로더를 통해 JVM 메모리 영역으로 로딩한다.
4. 로딩된 class파일들은 Execution engine을 통해 해석된다.
5. 해석된 바이트 코드는 메모리 영역에 배치되어 실질적인 수행이 이루어진다. 이러한 실행 과정 속 JVM은 필요에 따라 스레드 동기화나 가비지 컬렉션 같은 메모리 관리 작업을 수행한다.
Runtime Data Areas
1. 힙 영역
런타임에 동적으로 할당되는 데이터가 저장되는 영역이다. 객체나 배열 생성이 여기에 해당한다.
2. 스택 영역
지역변수, 매개변수, 메소드 정보, 임시 데이터 등을 저장한다.
3. 메서드 영역
JVM이 시작될 때 생성되고, JVM이 읽은 각각의 클래스와 인터페이스에 대한 런타임 상수 풀, 필드 및 메서드 코드, 정적 변수, 메서드의 바이트 코드 등을 보관한다.
4. PC 레지스터
스레드가 어떤 명령어로 실행되어야 할지 기록하는 부분이다. (JVM 명령의 주소를 가진다.)
5. 네이티브 메서드 스택
실제 실행할 수 있는 기계어로 작성된 프로그램을 실행시키는 영역이다.