ch19 : JVM

목차

1. JVM, JRE, JDK

2. JIT(Just-In-Time)

3. Hotspot

4. GC

JVM JRE JDK

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• JVM (Java Virtual Machine)

  • 자바 프로그램이 수행되는 프로그램이다. 어플리케이션은 JVM 위에서 동작한다.

• JRE (Java Runtime Environment) :

  • (어플리케이션 일반 사용자들을 위한) 실행을 위한 환경

  • 자바 클래스 라이브러리(Java class libraries) + 자바 가상 머신(JVM)

• JDK (Java Develope Kit)

  • 개발자를 위한 환경

  • JRE에 추가로 자바 프로그램을 개발하는 데 필요한 컴파일러, 디버거와 같은 명령어행 개발 도구도 포함된다.

자바는 OS에 독립적이다

• 어떤 OS로 접근해도 JAVA를 사용하려면 JVM를 통해서 동작하기 때문에 (즉, OS위에 JRE/JDK를 다운 받아서 동작시킴) OS에 독립적이게 코딩할 수 있다. (Write Once Run Anywhere)

• c/c++등 자바 이전의 프로그래밍 언어들의 컴파일러는 기계어 코드로 변환할 때 프로그램이 실행될 대상 컴퓨터의 cpu와 운영체제에 종속적인 코드로 변환하는 과정을 거친다.

JIT 컴파일러

Interpreter (인터프리트) 방식 : 소스코드를 컴파일시에 변환하지 않고, 프로그램을 실행할 때(런타임 시)마다 변환 → 간편하나 속도가 느림 Static Complie (정적 컴파일) 방식 : 실행 전에 전부 기계어로 변환한다.

JIT (Just-In-Time)란

• 자바에서 사용하는 바이트코드를 기계어로 변환하는 방식으로, 인터프리트와 정적 컴파일 방식을 혼합한 방식이다.

• 인터프리터에 의해 새로운 코드를 기계어로 변환하는 작업을 계속하고 + 한번 변환된 코드는 캐시에 저장하였다가 필요시 재사용한다.

  • 따라서 반복적으로 수행되는 코드는 빠르게 수행되고, 처음 시작하는 코드는 변환해야하므로 속도가 느리다.

• 동적 변환이라고도 하며, Java와 C#에서 사용한다.

JVM 동작 과정 - 여기서 JIT는 언제?

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1. 자바 소스(.java)를 자바 컴파일러를 통해 자바 바이트 코드(.class)로 컴파일한다.

2. 자바는 클래스 파일을 동적으로 읽어온다. 즉, JVM이 동작하다가 클래스 파일을 참조하는 순간 동적으로 읽어서 메모리에 로드한다.

3. 실행 엔진(Execution Engine)은 JVM 메모리(Runtime Data Area)에 올라온 바이트 코드들을 명령어 단위로 하나씩 가져와서 실행합니다.

위 과정에서 JVM의 Execution Engine이 바이트코드를 기계어로 변환하는 방식이 JIT 컴파일러 방식이다.

Hotspot

• Hotspot JVM은 성능이 저하가 될만한 부분(HotSpot)을 찾고, 해당 부분에서 JIT 컴파일러 방식을 사용한다.

• 이때 기계어로 변환하는 방법은 Client와 Server 두 가지가 있다.

  • HotSpot 클라이언트 컴파일러

    • CPU 코어가 하나뿐인 사용자를 위해 만들어졌다.

    • 애플리케이션 시작 시간을 빠르게하고, 적은 메모리를 점유하도록 한다.

  • HotSpot 서버 컴파일러

    • 코어가 많은 장비에서 애플리케이션을 돌리기 위해 사용한다.

    • 애플리케이션 수행 속도에 초점이 맞춰져 있다.