자바 JVM(Java Virtual Machine) 메모리 구조

JVM(Java Virtual Machine) 이란?

 

JVM은 컴파일된 자바의 바이트코드(. class)들을 OS에서 실행하기 위한 표준 스펙이며 다양한 구현체가 존재한다.

 

Java 언어 자체는 JVM에서 동작하기 때문에 OS 독립적이지만

 

JVM은 각 OS에 종속적(윈도우용 JVM, 리눅스용 JVM 등)이다.

 

자바 프로그램 레이어 (출처 : http://www.tcpschool.com/java/java_intro_programming)

 

JVM은 크게 아래와 같이 분류할 수 있다.

• Class Loader
• JVM Memory(Run-time Data Areas)
• Execution Engine

JVM 구조 (출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Java_virtual_machine)

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오늘은 JVM의 메모리에 대해서 알아본다.

 

JVM Memory (Run-time Data Areas)

 

JVM의 메모리는 위 그림에서와 같이 

• Method Area
• Heap
• JVM Language Stacks
• PC Registers
• Native Method Stacks

 

로 구성되어 있다.

 

JVM 메모리는 크게

• JVM의 실행과 동시에 생성되고 종료되면 삭제되는 메모리 영역
  • Method Area
  • Heap
• 스레드의 생성과 삭제에 따라 생성되고 삭제되는 메모리 영역
  • PC Register
  • JVM Language Stacks
  • Native Method Stacks

 

2가지가 있다.

 

JVM 메모리 (출처 : https://dzone.com/articles/jvm-run-time-data-areas)

 

 

각 메모리 영역에 대해 알아보자.

 

Method Area (Class Area, Static Area)

데이터 할당

• Class 요소들
  • 필드 
  • 메서드 데이터
  • 메서드와 생성자를 위한 코드
  • static 변수
  • final 변수
  • Runtime Constant Pool(상수) 등

특징

• 모든 스레드에서 정보 공유

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Heap

데이터 할당

• 실행 중 생성된 객체들
  • new 로 생성된 객체
  • Array와 같이 동적으로 생성된 데이터
  • Reference Type의 데이터 등

특징

• Garbage Collector 가 제거하지 않는 한 데이터 유지
• 모든 스레드에서 정보 공유

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JVM Language Stacks (Java Stack)

데이터 할당

• 지역변수
  • Primary Type : 값을 저장
  • Reference Type : Heap에 저장된 데이터의 주소값을 Stack에 저장해서 사용

• 메서드 호출 및 반환(stack frame)
  • 호출되는 메서드의 매개변수, 지역변수

특징

• 스레드마다 개별 JVM Language Stack을 가지고 있음
• 스레드와 동시에 생성됨

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PC(Program Counter) Register

특징

• 어느 시점에서도 스레드는 단일 메서드를 실행
• 스레드가 생성되면서 생기는 메모리 영역
• 스레드가 어느 명령어를 처리하고 있는지 그 주소를 등록
• JVM이 실행하고 있는 현재 위치를 저장하는 역할
• 스레드마다 개별 PC Register를 가지고 있음

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Native Method Stacks

특징

• Java가 아닌 다른 언어(C, C++)로 구성된 메서드를 실행할 때 사용되는 영역
• 스레드마다 개별 Native Method Stack을 가지고 있음

 

 

참조

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-2.html#jvms-2.5

http://www.tcpschool.com/java/java_intro_programming

https://honbabzone.com/java/java-jvm/