개발을 하다 보면 한번씩은 꼭 생각하게 되는 java 메모리 구조에 대한 정리 입니다.ㅎㅎ
저도 아직 완벽하게 이해가 되고 있지 않은 부분이 있어서 더 좋은 자료나 사이트 있으면 공유해요~
* JVM이란?
- Java Virtual Machine
- JAVA와 OS 사이에서 중계자 역할
- JAVA가 OS에 구애받지 않고 재사용을 가능하게 해 줌
- 메모리 관리 기능(Garbage Collection)
3. 자바프로그램 실행 과정과 JVM메모리 구조
프로그램이 실행되면, JVM은 OS으로부터 이 프로그램이 필요로 하는 메모리를 할당받고, JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.
- JAVA Source : 사용자가 작성한 JAVA 코드
- JAVA Compiler : JAVA 코드를 Byte Code로 변환시켜주는 기능
- Class Loader : Class파일을 메모리(Runtime Data Area)에 적재하는 기능
- Execution Engine : Byte Code를 실행 가능하게 해석해주는 기능
- Runtime Data Area : 프로그램을 수행하기 위해 OS에서 할당 받은 메모리 공간
4. Runtime Data Area
① Class Area
- Method Area, Code Area, Static Area 로 불리어짐
i) Field Information : 멤버변수의 이름, 데이터 타입, 접근 제어자에 대한 정보
ii) Method Information : 메서드의 이름, 리턴타입, 매개변수, 접근제어자에 대한 정보
iii) Type Information : - Type의 속성이 Class인지 Interface인지의 여부 저장
- Type의 전체이름(패키지명+클래스명)
- Type의 Super Class의 전체이름
(단, Type이 Interface이거나 Object Class인 경우 제외)
- 접근 제어자 및 연관된 interface의 전체 리스트 저장
iv) 상수 풀(Constant Pool)
- Type에서 사용된 상수를 저장하는 곳(중복이 있을 시 기존의 상수 사용)
- 문자 상수, 타입, 필드, Method의 symbolic reference(객체 이름으로 참조하는 것)도 상수 풀에 저장
v) Class Variable
- Static 변수라고도 불림
- 모든 객체가 공유 할 수 있고, 객체 생성 없이 접근 가능
vi) Class 사용 이전에 메모리 할당
- final class 변수의 경우(상수로 치환되어) 상수 풀에 값 복사
② Stack Area
- Last In First Out (LIFO)
- 메서드 호출 시마다 각각의 스택프레임(그 메서드만을 위한 공간)이 생성
- 메서드 안에서 사용되어지는 값들 저장, 호출된 메서드의 매개변수, 지역변수, 리턴 값 및 연산 시 일어나는 값들을 임시로 저장
- 메서드 수행이 끝나면 프레임별로 삭제
③ Heap Area
- new 연산자로 생성된 객체와 배열을 저장하는 공간
- 클래스 영역에 로드된 클래스만 생성가능
- Garbage Collector를 통해 메모리 반환
i) Permanent Generation
- 생성된 객체들의 정보의 주소 값이 저장된 공간
ii) New Area
- Eden : 객체들이 최초로 생성되는 공간
- Survivor : Eden에서 참조되는 객체들이 저장되는 공간
iii) Old Area : New Area에서 일정시간이상 참조되고 있는 객체들이 저장되는 공간
④ Native method stack area
- 자바 외의 다른 언어에서 제공되는 메서드들이 저장되는 공간
⑤ PC Register
- Thread가 생성 될 때마다 생성되는 공간
- Thread가 어떤 부분을 어떤 명령으로 실행할 지에 대한 기록
- 현재 실행되는 부분의 명령과 주소를 저장
5. Garbage Collection
- 참조되지 않은 객체들을 탐색 후 삭제
- 삭제된 객체의 메모리를 반환
- Heap 메모리의 재사용
① Minor Garbage Collection
i) New 영역에서 일어나는 Garbage Collection
ii) Eden영역에 객체가 가득 차게 되면 첫 번째 Garbage Collection 발생
iii) Survivor1 영역에 값 복사
iv) Survivor1 영역을 제외한 나머지 영역의 객체들을 삭제
v) Eden영역과 Survivor1영역의 메모리가 기준치 이상일 경우, Eden 영역에 생성된
객체와 Survivor1영역에 있는 객체 중 참조되고 있는 객체가 있는지 검사
vi) 참조되고 있는 객체를 Survivor2 영역에 복사
vii) Surviver2 영역을 제외한 영역의 객체들을 삭제
viii) 일정시간이상 참조되고 있는 객체들을 Old영역으로 이동
ix) 반복
② Major Garbage Collection (Full Garbage Collection)
i) Old영역에 있는 모든 객체들을 검사
ii) 참조되지 않은 객체들을 한꺼번에 삭제
iii) Minor Garbage Collection에 비해 시간이 오래 걸리고 실행 중 프로세스가 정지
