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JVM은 무엇이며 자바 코드는 어떻게 실행하는 것인가.

JVM은 무엇이며 자바 코드는 어떻게 실행하는 것인가.

JVM 이란 무엇인가

기술적 정의 : 코드를 실행하고 해당 코드에 대해 런타임 환경을 제공하는 소프트웨어 프로그램에 대한 사양( Specification )이다.
일반적 정의 : 자바 프로그램을 실행하는 방법. JVM의 설정을 구성하고, 설정사항에 따라 실행 중에 프로그램 리소스를 관리한다.

컴파일 하는 방법

작성한 .java파일의 해당 경로를 찾아가서 javac 명령어에 java클래스 명을 작성한다. ex) javac HelloWorld.java

실행하는 방법

바이트코드란 무엇인가

JVM이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바 소스 코드를 의미
자바 컴파일러에 의해 변환되는 코드의 명령어 크기가 1바이트라서 자바 바이트 코드라고 불리고 있습니다.
자바 바이트 코드의 확장자는 .class이다.
자바 바이트 코드는 자바 가상 머신만 설치되어 있으면, 어떤 운영체제에서도 실행될 수 있다.

JIT 컴파일러란 무엇이며 어떻게 동작하는지

JIT ( Just In Time ) 컴파일러는 바이트코드를 기계어로 변환하여 실행
인터프리터의 단점을 보완하는 역할, 반복되는 코드가 있다면 어느 시점에 전체 바이트 코드를 컴파일해 네이티브 코드로 변환한다.
이 네이티브 코드는 반복되는 메소드 호출에 사용되어 시스템 성능을 향상시킨다.

JVM 구성 요소

JVM의 3가지 주요 구성 요소

클래스 로더 ( Class Loader )
- JAM 구성의 첫 번째 주요 요소이며, 클래스 파일을 Runtime Data Area에 적재하는 역할을 수행하고, 동적으로 클래스를 로딩한다.
- 3 단계
  1. Loading
    1. 부트스트랩 클래스 로더(Bootstrap class loader) :
    2. 익스텐션 클래스 로더(Extension class loader) :
    3. 응용 프로그램 클래스 로더( Application class loader) :
  2. Linking
    1. 확인( verify ) 단계 : 클래스 파일이 메모리에 로드될 때 확인 단계로 들어서며, 이 단계에서 표준에 적합한 경우 바이트코드가 확인된다.
    2. 준비( prepare ) 단계 : 메모리가 스태틱 변수에 할당되고, 디폴트 값이 할당된다.
    3. 해결( resolve ) 단계 : 모든 상징적 참조( symbolic references )가 실제 참조( actual references )로 교체된다.
  3. 초기화( Initialization ) : 클래스 로더 요소의 초기화 단계에서, 모든 스태틱 변수들은 실제 값으로 할당되고, 이때 스태틱 이니셜라이저를 실행한다.

런타임 데이터 에어리어 ( Runtime data area ) : 클래스 파일을 저장 및 실행
1. METHOD AREA
2. HEAP AREA
3. STACK MEMORY
4. PC REGISTER
5. NATIVE METHOD STACK

JVM 엑씨큐션 엔진 ( JVM Execution Engine ) : 바이트 코드를 기계코드로 변환하고, 명령을 수행하는 실제 엔진이다.
1. INTERPRETER : 클래스 파일 또는 바이트코드를 읽고, 하나 씩 실횅한다. 인터프리터의 문제는 메서드가 여러 번 호출되면 반복해서 바이트 코드로 인식된다.
2. JIT COMPILER
3. GARBAGE COLLECTOR
4. JAVA NATIVE METHOD INTERFACE

JDK 와 JRE의 차이

JRE	JDK
Java Runtime Environment	Java Development Kit
Java 프로그램을 실행하는 Java Virtual Machine( 자바 가상 머신 )을 구현하는 환경	Java 기반 응용 프로그램을 개발하는데 사용할 수 있는 소프트웨어 번들
Java 프로그램을 실행하는데 필요한 플러그인	Java 프로그램 개발에 필요
JRE는 JDK보다 크기가 작기 때문에 더 적은 디스크 공간이 필요	JDK는 다양한 개발 도구와 JRE를 포함하므로 더 넓은 디스크 공간이 필요
JRE는 JVM, 코어 라이브러리, 그리고 Java로 작성된 응용 프로그램과 애플릿을 실행하는 추가구성요소를 포함	JDK는 JRE, API 클래스 집합, Java 컴파일러, Webstart 및 Java 애플릿과 응용 프로그램을 작성하기 위해 필요한 추가 파일을 포함

Ref

Where can I get technical information about Java?
Java에 관한 기술 정보는 어디서 확인할 수 있읍니까?
자바 프로그램의 실행 과정
JVM ARCHITECTURE
JVM 동작원리 및 기본개념
자바 가상 머신 JVM(Java Virtual Machine

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https://jeongjin984.github.io/posts/JVM/
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https://hoooooooooooooop.tistory.com/entry/javahalle1
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https://catch-me-java.tistory.com/10
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https://catch-me-java.tistory.com/12?category=438116
https://catch-me-java.tistory.com/13
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