[Java] JVM 구조와 메모리 영역

 

 

1. JVM 구조

 

 

1.1. 클래스 로더 (Class Loader)

- JVM 내로 클래스파일 (.class) 을 동적으로 로드

- 링크를 통해 메모리에 바이트코드를 배치

    • 메모리에 로딩할 때, 모든 코드를 한번에 올리는 것이 아니라 어플리케이션에서 필요한 경우 동적으로 로딩

 

1.2. 실행 엔진 (Execution Engine)

- 메모리에 로딩된 바이트 코드를 기계어(Binary Code)로 변경하여 명령어 단위로 실행

- 인터프리터(Interpreter)와 JIT(Just-In-Time) 컴파일러 두 가지 방식을 혼합하여 사용

    • Interpreter : 명령어를 하나씩 실행

    • JIT : 바이트 코드 전체를 컴파일하여 Native Code로 변경하여 캐싱해 두었다가 실행

- GC (Garbage Collector)

    • Heap 메모리 영역에서 더 이상 사용하지 않는(참조되지 않는) 메모리를 자동 회수

 

1.3. 런타임 데이터 영역 (Runtime Data Area)

- JVM의 메모리 영역

- 자바 어플리케이션을 실행할 때 사용되는 데이터를 적재하는 영역

- 아래 2. 에서 메모리 영역에 대해 자세히 다뤄볼 것이다!

 

 

 

2. JVM 메모리 영역

JVM 런타임 데이터 영역

 

 

2.0. 메인 클래스 동작과 static / none-static 멤버

1. JVM이 실행할 클래스를 찾는다

2. static 키워드가 붙은 멤버들을 Method Area에 로딩

    - static 멤버는 클래스 생성 시점에 메모리에 자동으로 로딩된다

    - none-static 멤버는 객체를 생성하여 메모리에 로딩한 후, 사용해야 한다

    - main 메서드는 static으로 선언하기 때문에 클래스 실행 시점에 메모리에 자동 로딩

3. JVM이 Method Area의 static zone에서 main 메서드를 호출

4. 호출된 메서드를 Stack Area에 push한 뒤 동작 시작

 

2.1. Method Area

- 메서드의 바이트코드가 할당되는 공간 (클래스, 인터페이스 메소드, 필드, static 변수 등)

- static-zone / none-static-zone 으로 나뉜다

- Runtime Constant Pool (Literal Pool) : 상수 값이 할당되는 메모리 공간

 

2.2. Heap Area

- 객체와 배열이 생성되는 메모리 영역 (new 연산자)

- GC(Garbage Collector)에 의해 메모리가 수집된다

 

2.3. Stack Area

- 메서드에서 사용되는 값 + 지역변수, 매개변수 등 임시 데이터 저장

- 메서드 호출 시 마다 스택 프레임 생성

- LIFO 구조

 

2.4. PC Register

- 현재 쓰레드가 실행되는 부분의 주소와 명령 저장

- 쓰레드마다 하나씩 존재하는 영역

- PC(Program Counter) : 현재 실행 중인 프로그램의 주소를 가리킨다

 

2.5. Native Method Area

- Java 외 언어로 작성된 Native 코드를 위한 메모리

 

 

 

 

 

 

 

📌  References

- https://steady-coding.tistory.com/305

JVM 메모리 구조란? (JAVA)

- https://inpa.tistory.com/entry/JAVA-%E2%98%95-JVM-%EB%82%B4%EB%B6%80-%EA%B5%AC%EC%A1%B0-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EC%98%81%EC%97%AD-%EC%8B%AC%ED%99%94%ED%8E%B8

☕ JVM 내부 구조 & 메모리 영역 💯 총정리