JVM(Java Virthal Machine)

JVM 요약

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JVM은 JDK에 속해있으며 자바 가상 머신이다.

클래스 로더시스템과, 런타임 데이터 영역, 실행엔진, JNI 구조로 이루어져 있다 그리고

JVM은 자바 앱의 주체이다, 자바는 JVM으로써 각 플랫폼에 독립적으로 실행이 가능하다 그 이유는 컴파일러가 .java파일을 .class 인 bytecode를 컴파일 해주고 이 bytecode를 JVM이 기계어로 변환시켜 주기 때문이다.

 

JDK 구조

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JVM(Java Virthal Machine)

• 자바 가상 머신으로 자바 바이트 코드(.class 파일)를 OS에 특화된 코드로 변환(인터프리터와 JIT컴파일러) 하여 실행한다.
• 바이트 코드를 실행하는 표준(JVM 자체는 표준)이자 구현체(특정 밴더가 구현한 JVM)다.
• 특정 플랫폼에 종속적
• 클래스 로더 시스템과 런타임 데이터 영역, 실행엔진, 네이티브 메소드 인터페이스 구조로 나뉘어져 있습니다.
  클래스 로더 시스템 -> .class에서 바이트코드를 읽고 메모리에 저장 합니다.
  런타임 데이터 영역 -> 앱 실행을 위해 사용되는 메모리 영역 입니다.
  실행엔진 -> 메모리 영역에 있는 데이터를 가져와 해당하는 작업을 수행 합니다.

JRE (Java Runtime Environment) -> JVM + 라이브러리

• 자바 애플리케이션을 실행할 수 있도록 구성된 배포판
• JVM과 핵심 라이브러리 및 자바 런타임 환경에서 사용하는 프로퍼티 세팅이나 리소스 파일을 가지고 있다.
• 개발 관련 도구는 포함하지 않는다. (JDK에서 제공)

JDK (Java Development Kit) -> JRE + 개발 툴

• JRE + 개발에 필요한 툴
• 소스 코드를 작성할 때 사용하는 자바 언어는 플랫폼에 독립적
• 오라클은 자바 11부터 JDK만 제공하며, JRE를 따로 제공하지 않는다.

 

JVM구조

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클래스 로더 시스템

• .class 에서 바이트코드를 읽고 메모리에 저장
  • 로딩 -> 클래스를 읽어오는 과정
  • 링크 -> 참조하는 다른 클래스나 메소드와의 연결을 수행하는 과정
  • 초기화 -> static 값들을 초기화 및 변수에 할당

메모리

• 메소드 영역에는 클래스의 구조나 정보를 저장하는 영역
• 힙 영역에는 모든 객체 인스턴스/배열에 대한 메모리가 할당되는 영역
• 스택 영역에는 쓰레드 마다 런타임 스택을 만들고, 그안에 메소드 호출을 스택프레임이라 부르는 블럭으로 쌓는다
  • 쓰레드를 종료하면 런타임 스택도 사라진다.
• PC(Program Counter) 레지스터
  • 쓰레드별로 생성되며 실행중인 명령을 저장하는 영역
• 네이티브 메소드 스택
  • 자바 외부에서 구현된 네이티브 메소드의 호출을 관리하는 스택

실행엔진

• 인터프리터 -> 바이트 코드를 한줄 씩 해석/실행
• JIT 컴파일러 -> 자주 호출되는 메서드 (Hot method) 의 바이트 코드를 네이티브 코드로 컴파일
• GC (Garbage Collector) -> 더 이상 참조되지 않는 객체를 모아서 정리

JNI (Java Native Interface)

• 자바 애플리케이션에서 C, C++, 어셈블리로 작성된 함수를 사용할 수 있는 방법 제공