자바 스터디 1주차 JVM, JRE, JDK의 이해

JVM이란 무엇인가?

JVM(java Visual Machine)

• Java byte 코드를 어찌 실행할지 정하는 표준 스펙
  1. class파일을 OS에 특화된 코드로 변환하여 실행한다.(인터프리터와 JIT컴파일러)
  2. OS에 맞춰 실행해야하기에 플랫폼에 종속적이다.
• JVM만 홀로 제공되지 않는다.
  1. 최소한의 배포 단위가 JRE이다.
• JVM의 역할
  1. 클래스 파일 읽어드림
  2. 메모리에 올림
  3. 인터프리터와 JIT컴파일러를 통해 실행

컴파일 하는 방법

1. 자바 파일 생성

   public class HelloJava {
           public static void main(String[] args) {
                   System.out.println("Hello, Java");
           }
   }
   

2. Javac 명령어로 컴파일(바이트 코드 생성)

   컴파일하기이전 java파일만 존재

   mac  ~/Desktop/2021git/study  ls -al
   total 8
   drwxr-xr-x  3 mac  staff   96  1 17 20:47 .
   drwxr-xr-x  7 mac  staff  224  1 17 20:47 ..
   -rw-r--r--  1 mac  staff  109  1 17 20:40 HelloJava.java
   

   javac로 컴파일 실행후 class파일 생성확인

   mac  ~/Desktop/2021git/study  javac HelloJava.java
    mac  ~/Desktop/2021git/study  ls -al
   total 16
   drwxr-xr-x  4 mac  staff  128  1 17 20:48 .
   drwxr-xr-x  7 mac  staff  224  1 17 20:47 ..
   -rw-r--r--  1 mac  staff  423  1 17 20:48 HelloJava.class
   -rw-r--r--  1 mac  staff  109  1 17 20:40 HelloJava.java 
   

컴파일 후 실행하는 방법

1. java 명령어로 실행

    mac  ~/Desktop/2021git/study  java HelloJava
   Hello, Java
   

바이트 코드란?

• 바이트코드(Bytecode, portable code, p-code)는 특정 하드웨어가 아닌 가상 컴퓨터에서 돌아가는 실행 프로그램을 위한 이진 표현법
• .class파일로 생성된 파일을 말함.
• class파일로 각 os별로 jvm만 있으면 실행가능하다.

JIT 컴파일러란 무엇이며 어떻게 동작하는지

JIT 컴파일러

• Just-in-time 프로그램을 실제 실행하는 시점에 기계어로 번역하는 컴파일 기법

• 인터프리터가 기계어로 해석을 해서 실행하다.

  코드중에 반복되는 코드(자주사용)는 jit컴파일러가 기계어로 변환해 캐싱해놓는다.

  인터프리터가 기계어로 변환해 캐싱해놓은걸 재사용한다.

JVM 구성요소

JVM 구조

클래스 로더시스템

• 자바 바이트 코드를 읽어 메모리에 적절하게 배치

  로딩(loading)	링크(linking)	초기화(initialization)
  * .class파일에서 바이트코드를 읽어 메모리에 저장	레퍼런스를 연결하는 과정	static 값들 초기화 및 변수에 할당

메모리

#### 스택,PC,네이티브 스택은 스레드에서 사용

힙, 메소드는 전체에서 사용

• 스택
  1. 스레드 마다 런타임 스택을 만들어 사용한다.
• PC
  1. 스레드 마다 스레드 내 현재 실행할 스택 프레임을 가리키는 포인터
• 네이티브 메소드 스택
  1. 네이티브 메소드 라이브러리를 쓸때 사용한다.
  2. 네이티브 메소드? java가 아닌 c나 c++로 구현되어있는 것.
• 힙
  1. 객체를 저장, 공유
• 메소드
  1. class 수준의 정보를 저장,공유 (클래스 이름, 부모 클래스 이름, 메소드, 변수)

실행엔진

• 인터프리터

  1. 한줄씩 네이티브 바꿔가며 실행한다.

• JIT 컴파일러

  1. 인터프리터가 반복되는 코드를 발견하면 바이트 코드를 네이티브 코드로 바꿔둔다.

  2. 인터프리터가 실행중 반복되는 코드 발견하면 JIT컴파일러로 네이티브 코드로 변경후 캐싱해놓은것을 사용한다.

• GC

  1. 쓰이지 않는 객체를 정리한다.

JDK와 JRE의 차이

JRE(Java Runtime Environment)

• 자바 애플리케이션을 실행할 수 있도록 구성된 배포판
• 자바를 개발하는데 필요한 툴은 제공되지 않는다.
• JVM이 포함되어 자바를 실행이 가능하다.

JDK(Java Development Kit)

• JRE과 개발에 필요한 툴을 포함한다.