[Java] Java의 정석 - JVM의 메모리 구조

Java의 기초 개념 중에 메모리 구조를 파악하고 기억해둬야할 것 같아 기록해둔다.

 

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JVM

• Java Virtual Machine의 줄임말.
• OS에 종속받지 않고 CPU 가 Java를 인식, 실행할 수 있게 하는 가상 컴퓨터
• 자바로 작성된 어플리케이션은 모두 이 가상 컴퓨터 (]VM)에서만 실행되기 때문에，자바 어플리케이션이 실행되기 위해서는 반드시 JVM이 필요하다.
• 자바의 중요한 장점 중 하나인 “ Write once , run anywhere.C 한 번 작성 하면 어디서든 실행된다 )"이 가능하게 되는 것이다.

Java어플리케이션과 일반 어플리케이션의 비교

 

 

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메모리구조

응용프로그램이 실행되면, JVM은 시스템으로부터 프로그램을 수행하는데 필요한 메모리를 할당받고 JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.

 

JVM의 메모리구조

*cv(=클래스 변수), lv(=지역 변수), iv(=인스턴스 변수)

 

1. 메서드 영역(method area)

• 프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스파일(*.class)을 읽어서 분석하여 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장한다.
• 클래스의 클래스 변수(class variable)도 이 영역에 함께 생성된다.

 

2. 힙(heap)

• 인스턴스 변수가 생성되는 공간.
• 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성된다.

 

3. 호출스택(call stack 또는 execution stack)

• 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다.
• 메서드가 호출되면, 호출스택에 호출된 메서드를 위한 메모리가 할당되면, 이 메모리는 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수(매개변수 포함)들과 연산의 중간결과 등을 저장하는데 사용된다. 그리고 메서드가 작업을 마치면 할당되었던 메모리공간은 반환되어 비워진다.

*StackOverflowError가 발생하는 이유가 이 호출스택에 메서드가 계속해서 쌓이게 되면 메모리의 한계를 넘게 되어 에러가 발생한다. 

 

3.1) 호출스택의 특징

• 메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼의 메모리를 스택에 할당받는다.
• 메서드가 수행을 마치고나면 수행했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거된다.
• 호출스택의 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이다.
• 아래에 있는 메서드가 바로 위의 메서드를 호출한 메서드이다.