JVM 구조 복습 - 1

1. 클래스 로더 시스템

• 컴파일 되어있는 클래스 파일 같은것들을 읽어서 메모리에 적절하게 배치시킴
• 로딩 , 링크 , 초기화 순으로 진행된다.

A. 로딩

• 3가지 종류가 계층형으로 존재함.

• (최상위 계층) Bootstrap 클래스로더 , 네이티브로 구현됨

• 플랫폼 클래스로더

• 애플리케이션 클래스로더

• 애플리케이션 클래스로더에서 class 파일을 읽으라는 요청을 받을시 최상위부터 읽을 수 있는지 체크하고

• 읽을 수 있으면 작동 모두 못읽으면 ClassNotFoundException 에러남.

• 클래스 로더가 .class 파일을 읽고 그 내용에 따라 적절한 바이너리 데이터를 만들고

• 메소드 영역에 저장

• 메소드 영역에 저장하는 데이터는

• FQCN ( 패키지 경로까지 포함한 클래스 이름)

• 클래스 , 인터페이스 , ENUM

• 메소드 , 변수

• 로딩이 끝나면 해당 클래스 타입의 Class 객체를 생성하여 힙 영역에 저장.

B. 링크

• 레퍼런스를 연결

• 링크는 3가지로 나뉨 Verify , Perpare , Resolve (optional)

• Verfiy 는 .class파일의 형식이 유효한지 체크한다.

• Perpare 는 클래스 변수 (static 변수) 와 기본값에 필요한 메모리를 준비해두는 과정

• Resolve 는 심볼릭 메모리 레퍼런스를 메소드 영역에 있는 실제 레퍼런스로 교체한다.

C. 초기화

• Class의 Static 한 값들을 초기화 시킴
• B.링크에서 Prepare 단계에서 준비시켜둔 메모리에 Class의 Static 변수 와 블럭을 할당함

---

2. 메모리

• 스택 , PC , 네이티브 메소드 스택 , 힙 , 메소드 영역으로 나뉘어져 있음

A. 스택

• 각 쓰레드 마다 런타임 스택을 만들고 그 안에 메소드 호출을 스택 프레임(메소드 콜)이라 부르는 블럭으로 쌓는다.

• 에러 메세지에 콜 스택들을 보면 메세지 호출 스택을 볼수 있다.

• 쓰레드 종료시 런타임 스택도 사라진다.

B. Program Counter Registers

• 스택에서 각 쓰레드마다 런타임 스택을 만들고 메소드 호출을 스택 프레임에 쌓을때
• 쓰레드에서 현재 실행할 스택 프레임을 가리키는 포인터가 생성된다.

C. 네이티브 메소드 스택

• 쓰레드 마다 생성

• 네이티브 메소드를 호출 할 때 네이티브 메소드의 매개변수 지역변수 등을 저장

• 네이티브 메소드 라이브러리를 사용하려면 네이티브 메소드 인터페이스를 통해야 함

• JNI를 사용하는 스택은 네이티브 메소드 스택에 저장됨

• JNI는 java native interface 로 native 키워드가 붙어있으며

• java로 구현된게 아닌 C나 C++로 구현된것.

D. 힙

• 객체(인스턴스들)를 저장하고 공유하는 영역
• Young Generation , Old Generation , Permanent Generation 이 존재

E. 메소드 영역

• 클래스 수준의 정보 ( 클래스 의 이름 , 부모 클래스의 이름 , 메소드 , 변수 ) 가 저장되고 공유하는 영역

---

3. 실행 엔진

• Byte 코드들을 한줄씩 읽어들여서 머신이 이해할수 있는 native 코드로 바꿔줌.
• 머신이 이해하면서 실행함.
• 한줄마다 byte code를 native code로 컴파일

A. 인터프리터

• 바이트 코드를 한줄씩 읽어들임

B. Jit Compiler

• Just In Time Compiler

• 인터프리터가 읽어들이면서 반복 되는 코드를 발견하면

• jit 컴파일러가 반복되는 코드를 모두 네이티브 코드로 바꿔둔다.

• 그다음부터는 인터프리터는 네이티브 코드로 컴파일된 코드를 바로 사용한다.

• 인터프리터 효율이 높아짐.

C. Garbage Collector

• 더이상 참조되지 않는 객체를 모아서 정리한다.
• Throughput collector 과 stop the world collect가 있다.
• 우리는 서버 운영중 수많은 객체를 생성하고 response time이 중요하므로
• 이런 경우는 stop the world 를 사용.

 

 

 

 

참고

Java 코드를 조작하는 다양한 방법 - 백기선