JVM(Java Virtual Machine)이란

개요

• 자바 프로그램이 실행되는 가상 환경
• 자바 개발자는 바이트 코드 파일을 배포하는 과정까지만 합니다.
• 사용자가 자바 프로그램을 실행하려면 JVM이 필요합니다.
• JVM은 바이트 코드가 각 OS에서 실행될 수 있도록 기계어로 변환하고 프로그램을 실행합니다.
• JVM을 통해서 플랫폼 독립적인 개발이 가능해집니다.

JVM 구조

자바 프로그램은 각 OS에 최적화된 JVM 위에서 실행됩니다.

• Class Loader
  • Loading : 클래스를 적재
  • Linking : 래퍼런스를 연결
  • Initialization : static 값 초기화 & 변수 할당
• Memory
  • Stack
    • 스레드마다 런타임 스택 생성
    • 메소드 호출을 스택 프레임으로 쌓음
    • 스레드가 종료되면 런타임 스택도 사라짐
  • PC Registers
    • 스레드마다 현재 실행할 명령어의 위치를 가리키는 포인터 생성
  • Native Method Stack
  • Heap
    • 공유 자원
    • 객체 저장
  • Method
    • 공유 자원
    • 클래스 수준의 정보 저장
• Execution Engine
  • Interpreter
    • 바이트 코드를 한 줄씩 실행
  • Just-In-Time Compiler
    • 인터프리터가 반복되는 코드를 발견하면 해당 코드를 모두 네이티브 코드(기계어)로 바꿈
    • 인터프리터는 이후로 네이티브 코드를 바로 사용
  • Garbage Collector
    • 참조되지 않는 객체의 메모리 할당 해제
• Native Method Interface
  • 자바에서 C, C++, Assembly로 작성된 함수를 사용할 수 있는 방법 제공
• Native Method Library
  • C, C++로 작성된 라이브러리

Java 프로그램 실행 구조

1. 소스 파일 --> (컴파일) --> 실행 파일(바이트 코드)
2. JVM
   1. Class loader
      • 실행에 필요한 모든 class 파일을 찾아서 준비
   2. Byte code verifier
      • 클래스 로더가 준비한 파일의 코드가 올바른지 검증(코드 유효성 검증)
   3. Just-In-Time Compiler
      • 바이트 코드를 기계어로 변환
      • 파일 전체를 기계어로 한 번에 변환
   4. Runtime System
3. OS
4. Hardware

참고자료

더 자바, 코드를 조작하는 다양한 방법, 백기선
처음 해보는 자바 프로그래밍, 오정임