자바 소스파일(.java)을 JVM으로 실행하는 과정

Java 실행과정 한눈에 보기!!

 

• JVM이란 무엇인가

- Java Virtual Machine / 자바를 실행하기 위한 기계
- OS에 종속적이지 않은 Java를 CPU가 인식, 실행할 수 있도록 도와줌

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• 바이트코드란 무엇인가

- 가상 컴퓨터에서 돌아가는 실행 프로그램을 위한 이진 표현법

- 자바 바이트 코드 ? JVM이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바의 소스코드

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• JIT 컴파일러란 무엇이며 어떻게 동작하는지

- 프로그램을 실제 실행하는 시점에 기계어로 동적 번역(or  JIT 컴파일) 하는 컴파일러
- 인터프리터 방식의 단점을 보완하기 위해 도입

*** 컴파일 ? 무언가 모아서 묶음으로 만드는 행위 / 프로그램 전체를 스캔하여 모두 기계어로 한번에 번역함
프로그램 전체를 스캔하기 때문에 초기 스캔 시간 오래걸림 + 메모리를 많이 사용함

그렇지만, 한 번 스캔하고나면 파일을 계속 사용하므로 실행 속도 빠름 + 실행 전에 오류 발견 쉬움

*** 인터프리터 ? 프로그램 실행 시 한 번에 한 문장씩만 기계어로 번역함
한 줄, 한 줄 해석 -> 실행 속도 느림 + 실행해야만 오류 발견 가능함
그렇지만, 메모리 효율이 좋음 + 빌드 없이 바로 실행 가능하여 속도 빠름

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• JVM 구성 요소

- 클래스 로더 : JVM 내로 클래스 파일을 로드하고 링크를 통해 배치 작업 수행

 

- 실행 엔진(인터프리터, JIT 컴파일러, 가비지 컬렉터) : 클래스를 실행 시킴

   * 인터프리터 : 바이트코드를 명령어 단위로 읽어서 실행

   * JIT 컴파일러 : 인터프리터 방식으로 실행하다가 적절한 시점에 전체 파일을 컴파일, 이후 기계어로 실행

   * 가비지 컬렉터 : 더 이상 사용하지 않는 메모리 해제

 

- 런타임 데이터 영역 

 

 

    * PC register : 스레드가 시작될 때 스레드마다 하나씩 생성, 현재 수행 중인 JVM 명령 주소값 가지고 있음

    * JVM stack : 프로그램 실행 중 변수, 임시 데이터, 스레드나 메소드의 정보를 저장

    * Native Method stack : 실제 실행할 수 있는 기계어로 작성된 프로그램을 실행시키는 영역

    * Method Area ( = static, class area) : 클래스를 처음 메모리 공간에 올릴 때 초기화되는 대상을 저장하기 위한 메모리 공간 (멤버 변수, 메소드, 타입 저장)

    * Runtime Contans Pool : static 영역의 별도 공간, 상수 자료형을 저장하는 공간

    * Heap Area : 객체를 저장하는 공간, new 연산자로 생성되는 객체와 배열을 저장

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• JDK와 JRE의 차이

- JDK : Java Development Kit, Java를 사용하기 위해 필요한 모든 기능을 가진 Java용 SDK (Software Development KIt), 프로그램을 생성, 실행, 컴파일 할 수 있는 도구

 

- JRE : Java Runtime Environment, JVM + 자바 클래스 라이브러리 등으로 구성

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• 자바 버전별 차이

*** LTS ? Long Term Support, 오랜 기간 지원하는 특별 버전 에디션 → 그래서 8, 11, 17을 많이 사용

 

JAVA 8
- 오라클 인수 후 첫 LTS 버전

- 함수형 프로그래밍 (람다식 / Stream API) 제공

 

JAVA 11

- String / File API 제공

- var를 람다 표현식의 매개변수로 사용되도록 확장

- HttpClient 지원

 

JAVA 17

- Spring Boot 3.0 부터는 자바 17 이상 사용 가능

- 향상된(?) switch 문 사용

- Sealed Classes

- 난수 생성 API 제공

- Foreign Function & Memory API 제공

- Security Manager는 더이상 사용 X

 

 

 

 

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