JVM 메모리 구조

1. JVM 개념 👨‍🔧

  JVM(Java Virtual Machine)이란 '자바를 실행하기 위한 가상의 컴퓨터'라고 할 수 있다. 여기서 말하는 가상의 컴퓨터란 실제 컴퓨터(하드웨어)가 아닌 소프트웨어로 구현된 컴퓨터 속의 컴퓨터이다.

  자바로 작성된 애플리케이션은 모두 JVM에서만 실행되기 때문에 자바 애플리케이션을 실행하기 위해서는 JVM이 반드시 필요하다.

  JVM은 OS에 종속적이기 때문에 해당 OS에서 실행 가능한 JVM이 필요하다. 이러한 특성으로 인해 자바의 장점 중 하나로 'Write Once, Run AnyWhere.(한 번 작성하면 어디서든 실행된다.)'라는 것이 있다.

 

2. 3가지 주요 영역 👩‍🔬

  JVM은 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다. 그 중 3가지 주요 영역인 메서드 영역(Method Area), 스택 영역(Call Stack), 힙 영역(Heap)에 대해서 알아보자. (아래 그림에서 cv는 클래스 변수, lv는 지역변수, iv는 인스턴스 변수를 의미한다.)

1. 메서드 영역 (Method Area)

• 프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면 메서드 영역에 클래스에 대한 정보를 저장
• 이때, 그 클래스의 클래스 변수(class variable)도 이 영역에 함께 저장

2. 스택 영역 (Call Stack)

• 메서드들의 실행 공간
• 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수(매개변수 포함)들과 연산의 중간결과 등을 저장
• 메서드 호출 순서대로 쌓이는 구조

3. 힙 영역 (Heap)

• 인스턴스가 생성되는 공간
• 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성

 

3. 예시 👨‍🎨

  2개의 예시를 살펴보자. 첫 번째 예시를 통해 '프로그램 실행 중 스택 영역(Call Stack)의 변화'를 알아보고, 두 번째 예시를 통해 '객체의 생성과 메모리할당'을 알아보자. 코드와 그림을 통해 쉽게 이해할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

1. 스택 영역의 변화

class CallStackTest {
	public static void main(String[] args) {
		firstMethod();
	}

	static void firstMethod() {
		secondMethod();
	}

	static void secondMethod() {
		System.out.println("This is the secondMethod");
	}
}

2. 객체의 생성과 메모리 할당

public class Animal {
	String name;
	int age;
	boolean isMammalia;
	
	public Animal(String name, int age, boolean isMammalia) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.isMammalia = isMammalia;
	}
}

public class JvmMemoryTest {
	public static void main(String[] args) {
		Animal animalA = new Animal("amenable", 24, true);
		Animal animalB = new Animal("sunny", 21, false);
	}
}

 

해당 글은 남궁성 님의 자바의 정석을 참고하였습니다.