JVM Stack & Heap

목차

1. JVM?
2. JVM 내부 구조
3. Bytecode 실행 예제

1. JVM

• 자바 바이트코드는 타겟 플램폼에 상관 없이 JVM 위에서 동작한다.
• 물론, JVM은 타겟 플랫폼에 의존한다.

1) WORA

• Write Once, Run Anywhere - Sun Microsystems
• 해석) 네가 짠 자바 코드를 컴파일해서 배포하면, 어떤 플랫폼이든 다시 컴파일 할 필요 없이 실행시킬 수 있어!
  근데 실행하려면 그 플랫폼에 맞는 JVM이 설치되어 있어야 해!

2) 굳이 JVM?

• C/C++도 크로스 컴파일해서 배포하면 되는데, 굳이 JVM을 사용해야 하나?
• 자바는 네트워크에 연결된 모든 디바이스에서 작동하는 것이 목적
• 디바이스마다 운영체제나 하드웨어가 다르기 때문에, 자연스럽게 플랫폼에 의존하지 않도록 언어를 설계
• 그 결과가 Java Bytecode, JVM

2. JVM 내부 구조

1) Runtime Data Areas

1-1) Per JVM

• mehtod area와 heap은 모든 쓰레드가 공유하는 area

1-2) Mehtod Area

• 클래스 로더가 클래스 파일을 읽어오면, 클래스 정보를 파싱해서 Mehtod Area에 저장

1-3) Heap

• 프로그램을 실행하면서 생성한 모든 객체를 Heap에 저장

1-4) Program Counter

• 각 스레드는 메서드를 싱행하고 있고, pc는 그 메서드안에서 몇번째 줄을 실행해야 하는지 나타내는 역할

1-5) Stack

• 자바 스택은 스레드 별로 1개만 존재하고, 스택 프레임은 메서드가 호출 될때마다 생성된다.
• 메서드 실행이 끝나면 스택 프레임은 pop되어 스택에서 제거

1-6) Stack Frame

• 스택 프레임은 메서드가 호출될 때마다 새로 생겨 스택에 push 된다.
• 스택 프레임은 Local variables array, Operand stack, Frame Data를 갖는다.
• Frame Data는 Constant Pool, 이전 스택 프레임에 대한 정보, 현재 메서드가 속한 클래스/ 객체에 대한 참조 등의
  정보를 갖는다.

1-7) Native Method Stack

• Native Method는 Java Bytecode가 아닌 다른 언어로 작성된 메서드를 의미

3. Bytecode 실행 예제

  public class main{
    public static void main(String[] args){
      double position = 1.0;
      double initial = 1.0;
      double rate = 1.0;

      position = initial + rate * 60;
    }
  }

1) Local Variable Array

출처

무민의 JVM Stack & Heap