자바 가상 머신(Java Virtual Machine): 두 판 사이의 차이

2025년 6월 28일 (토) 07:59 판

☕ 자바 가상 머신(Java Virtual Machine)

시스템 메모리를 관리하면서, 자바 기반 애플리케이션을 위해 **이식 가능한 실행 환경**을 제공함.

파일:Http://www.itworld.co.kr/sites/default/files/image/2018/09/jw jvm overview 3x2 1200x800-100758586-large(1).jpg

JVM은 다른 프로그램을 실행시키는 것이 목적이며, 아래와 같은 기능을 갖추고 있음:

자바 프로그램이 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 함
프로그램 메모리를 관리하고 최적화함

JVM은 코드를 실행하고, 해당 코드에 대해 런타임 환경을 제공하는 프로그램에 대한 사양임

개발자들이 말하는 JVM은 일반적으로 *자바 애플리케이션을 실행하고 관리하는 프로세스*를 의미함. 클래스 로더를 통해 자바 애플리케이션을 읽고, 자바 API와 함께 실행하며, 운영체제와 자바 애플리케이션 사이의 **중개자 역할**을 수행함.

🧠 JVM에서의 메모리 관리

JVM 실행에 있어서 가장 일반적인 상호작용은 힙과 스택의 메모리 사용을 확인하는 것임.

🔁 실행 과정

1. 프로그램 실행 시, JVM은 OS로부터 메모리를 할당받음 2. 자바 컴파일러(JAVAC)가 `.java` 소스를 `.class` 바이트코드로 변환 3. 클래스 로더가 class 파일들을 JVM 메모리 영역으로 로딩 4. Execution Engine이 바이트코드를 해석 5. 실행 중 스레드 동기화, 가비지 컬렉션 등을 수행하며 프로그램이 동작

파일:Https://i.imgur.com/Vy1JC1b.png

🛠 주요 구성 요소

📘 자바 컴파일러

자바 소스코드(`.java`)를 바이트코드(`.class`)로 변환함

📦 클래스 로더

JVM은 런타임에 클래스를 처음 참조할 때 동적으로 로드함
이 작업을 담당하는 것이 클래스 로더

🧱 JVM 메모리 영역 구조 (Runtime Data Areas)

JVM이 운영체제에서 실행되면서 할당받는 메모리 영역

JVM 메모리 영역 설명
영역	설명
PC 레지스터	각 스레드가 현재 실행 중인 명령어의 주소를 저장
JVM 스택	지역 변수, 매개변수, 메서드 호출 정보를 저장
네이티브 메서드 스택	네이티브(기계어) 메서드를 위한 공간
힙(Heap)	객체, 배열 등 런타임에 생성된 데이터 저장. 가비지 컬렉션 대상
메서드 영역	클래스 정보, 상수, 정적 변수, 메서드 바이트코드 저장

힙과 메서드 영역은 모든 스레드가 **공유**
PC 레지스터, JVM 스택 등은 **스레드마다 개별**

🧹 가비지 컬렉션(Garbage Collection)

자바는 JVM이 메모리를 자동으로 관리함

불필요해진 객체를 탐색해 제거하고, 그 메모리를 재사용
힙 영역에서 동작하며, 주기적으로 작동

가비지 컬렉션 절차:

참조되지 않은 객체 탐색
해당 객체 메모리 회수
힙 공간 정리 및 재사용

@@ 1번째 줄: / 1번째 줄: @@
-=== 자바 가상 머신(Java Virtual Machine) ===
+== ☕ 자바 가상 머신(Java Virtual Machine) ==
-시스템 메모리를 관리하면서, 자바 기반 애플리케이션을 위해 이식 가능한 실행 환경을 제공함
+시스템 메모리를 관리하면서, 자바 기반 애플리케이션을 위해 **이식 가능한 실행 환경**을 제공함.
-<br>
+[[File:http://www.itworld.co.kr/sites/default/files/image/2018/09/jw_jvm_overview_3x2_1200x800-100758586-large(1).jpg|center|600px]]
-<img src="http://www.itworld.co.kr/sites/default/files/image/2018/09/jw_jvm_overview_3x2_1200x800-100758586-large(1).jpg">
+JVM은 다른 프로그램을 실행시키는 것이 목적이며, 아래와 같은 기능을 갖추고 있음:
-<br>
+* 자바 프로그램이 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 함
+* 프로그램 메모리를 관리하고 최적화함
-JVM은, 다른 프로그램을 실행시키는 것이 목적이다.
+<syntaxhighlight lang="java">
-갖춘 기능으로는 크게 2가지로 말할 수 있다.
-<br>
-. 자바 프로그램이 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 하는 것
-. 프로그램 메모리를 관리하고 최적화하는 것
-<br>
-<syntaxhighlight>
 JVM은 코드를 실행하고, 해당 코드에 대해 런타임 환경을 제공하는 프로그램에 대한 사양임
 </syntaxhighlight>
-<br>
+개발자들이 말하는 JVM은 일반적으로 *자바 애플리케이션을 실행하고 관리하는 프로세스*를 의미함. 클래스 로더를 통해 자바 애플리케이션을 읽고, 자바 API와 함께 실행하며, 운영체제와 자바 애플리케이션 사이의 **중개자 역할**을 수행함.
-개발자들이 말하는 JVM은 보통 `어떤 기기상에서 실행되고 있는 프로세스, 특히 자바 앱에 대한 리소스를 대표하고 통제하는 서버`를 지칭한다.
-자바 애플리케이션을 클래스 로더를 통해 읽어들이고, 자바 API와 함께 실행하는 역할. JAVA와 OS 사이에서 중개자 역할을 수행하여 OS에 구애받지 않고 재사용을 가능하게 해준다.
-<br>
-===== JVM에서의 메모리 관리 =====
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-JVM 실행에 있어서 가장 일반적인 상호작용은, 힙과 스택의 메모리 사용을 확인하는 것
-<br>
-##### 실행 과정
-. 프로그램이 실행되면, JVM은 OS로부터 이 프로그램이 필요로하는 메모리를 할당받음. JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리함
-. 자바 컴파일러(JAVAC)가 자바 소스코드를 읽고, 자바 바이트코드(.class)로 변환시킴
-. 변경된 class 파일들을 클래스 로더를 통해 JVM 메모리 영역으로 로딩함
-. 로딩된 class파일들은 Execution engine을 통해 해석됨
-. 해석된 바이트 코드는 메모리 영역에 배치되어 실질적인 수행이 이루어짐. 이러한 실행 과정 속 JVM은 필요에 따라 스레드 동기화나 가비지 컬렉션 같은 메모리 관리 작업을 수행함
-<br>
-<img src="https://i.imgur.com/Vy1JC1b.png">
-<br>
-##### 자바 컴파일러
-자바 소스코드(.java)를 바이트 코드(.class)로 변환시켜줌
-<br>
+----
-##### 클래스 로더
+=== 🧠 JVM에서의 메모리 관리 ===
-JVM은 런타임시에 처음으로 클래스를 참조할 때 해당 클래스를 로드하고 메모리 영역에 배치시킴. 이 동적 로드를 담당하는 부분이 바로 클래스 로더
+JVM 실행에 있어서 가장 일반적인 상호작용은 힙과 스택의 메모리 사용을 확인하는 것임.
-<br>
+==== 🔁 실행 과정 ====
-##### Runtime Data Areas
+. 프로그램 실행 시, JVM은 OS로부터 메모리를 할당받음
+. 자바 컴파일러(JAVAC)가 `.java` 소스를 `.class` 바이트코드로 변환
+. 클래스 로더가 class 파일들을 JVM 메모리 영역으로 로딩
+. Execution Engine이 바이트코드를 해석
+. 실행 중 스레드 동기화, 가비지 컬렉션 등을 수행하며 프로그램이 동작
-JVM이 운영체제 위에서 실행되면서 할당받는 메모리 영역임
+[[File:https://i.imgur.com/Vy1JC1b.png|center|600px]]
-총 5가지 영역으로 나누어짐 : PC 레지스터, JVM 스택, 네이티브 메서드 스택, 힙, 메서드 영역
+----
-(이 중에 힙과 메서드 영역은 모든 스레드가 공유해서 사용함)
+=== 🛠 주요 구성 요소 ===
-'''PC 레지스터''' : 스레드가 어떤 명령어로 실행되어야 할지 기록하는 부분(JVM 명령의 주소를 가짐)
+==== 📘 자바 컴파일러 ====
+* 자바 소스코드(`.java`)를 바이트코드(`.class`)로 변환함
-'''스택 Area''' : 지역변수, 매개변수, 메서드 정보, 임시 데이터 등을 저장
+==== 📦 클래스 로더 ====
+* JVM은 런타임에 클래스를 처음 참조할 때 동적으로 로드함
+* 이 작업을 담당하는 것이 클래스 로더
-'''네이티브 메서드 스택''' : 실제 실행할 수 있는 기계어로 작성된 프로그램을 실행시키는 영역
+----
-'''힙''' : 런타임에 동적으로 할당되는 데이터가 저장되는 영역. 객체나 배열 생성이 여기에 해당함
+=== 🧱 JVM 메모리 영역 구조 (Runtime Data Areas) ===
-(또한 힙에 할당된 데이터들은 가비지컬렉터의 대상이 됨. JVM 성능 이슈에서 가장 많이 언급되는 공간임)
+JVM이 운영체제에서 실행되면서 할당받는 메모리 영역
-'''메서드 영역''' : JVM이 시작될 때 생성되고, JVM이 읽은 각각의 클래스와 인터페이스에 대한 런타임 상수 풀, 필드 및 메서드 코드, 정적 변수, 메서드의 바이트 코드 등을 보관함
+{| class="wikitable"
+|+ JVM 메모리 영역 설명
+! 영역 !! 설명
+|-
+| '''PC 레지스터''' || 각 스레드가 현재 실행 중인 명령어의 주소를 저장
+|-
+| '''JVM 스택''' || 지역 변수, 매개변수, 메서드 호출 정보를 저장
+|-
+| '''네이티브 메서드 스택''' || 네이티브(기계어) 메서드를 위한 공간
+|-
+| '''힙(Heap)''' || 객체, 배열 등 런타임에 생성된 데이터 저장. 가비지 컬렉션 대상
+|-
+| '''메서드 영역''' || 클래스 정보, 상수, 정적 변수, 메서드 바이트코드 저장
+|}
-<br>
+* 힙과 메서드 영역은 모든 스레드가 **공유**
+* PC 레지스터, JVM 스택 등은 **스레드마다 개별**
-<br>
+----
-##### 가비지 컬렉션(Garbage Collection)
+=== 🧹 가비지 컬렉션(Garbage Collection) ===
-자바 이전에는 프로그래머가 모든 프로그램 메모리를 관리했음
+자바는 JVM이 메모리를 자동으로 관리함
-하지만, 자바에서는 `JVM`이 프로그램 메모리를 관리함!
-JVM은 가비지 컬렉션이라는 프로세스를 통해 메모리를 관리함. 가비지 컬렉션은 자바 프로그램에서 사용되지 않는 메모리를 지속적으로 찾아내서 제거하는 역할을 함.
+* 불필요해진 객체를 탐색해 제거하고, 그 메모리를 재사용
+* 힙 영역에서 동작하며, 주기적으로 작동
-'''실행순서''' : 참조되지 않은 객체들을 탐색 후 삭제 → 삭제된 객체의 메모리 반환 → 힙 메모리 재사용
+'''가비지 컬렉션 절차:'''
+# 참조되지 않은 객체 탐색
+# 해당 객체 메모리 회수
+# 힙 공간 정리 및 재사용
-<br>
+----

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