자바 라이브 스터디 1주차
자바 소스 파일(.java)을 JVM으로 실행하는 과정 이해하기
목표
자바 소스 파일(.java)을 JVM으로 실행하는 과정 이해하기.
학습할 것
1. JVM이란 무엇인가
JVM(Java Virtual Machine)란?
자바 바이트코드를 실행할 수 있는 주체이다.
- JVM은 운영체제에 종속적이다.
- JVM 위에서 돌아가는 Java Class 파일은 운영체제에 독립적이다.
2. 컴파일 하는 방법
컴파일(Compile)이란?
Hello.java 자바로 작성 된 파일을 JVM이 이해할 수 있는 Hello.class 파일로 변환
하는 작업을 말한다.
- JDK(Java Development Kit)을 설치한다.
- JDK의 bin 디렉토리를 path에 추가한다.
-
javac Hello.java Hello.class파일이 생성된다.
3. 실행하는 방법
java Hello
4. 바이트코드란 무엇인가
바이트코드란?
- 하나의 명령어가 1byte로 구성되어 있기 때문에 바이트코드라고 부른다.
- JVM이 이해할 수 있는 코드를 말한다.
자바 파일은 Java Compiler를 통해서 바이트코드로 변환되고, 해당 바이트코드를 JVM이 실행하는 과정으로 자바로 작성된 프로그램이 동작한다. 따라서 다른 언어로 작성되어 있는 코드도 바이트코드로 변환할 수 있으면, JVM 위에서 동작 할 수 있다. ex) Kotlin, Groovy, Scala
javap -c Hello.class
위의 명령어로 자바 클래스 파일을 바이트코드로 확인 할 수 있다.
5. JIT 컴파일러란 무엇이며 어떻게 동작하는지
들어가기 전에
컴파일을 하는 방법은 인터프리트 방식과 정적 컴파일 방식이 있다.
인터프리트 방식은 실행 시 한줄씩 코드를 기계어로 변경해 실행하는 방법을 말하고, 정적 컴파일 방식은 실행하기 이전에 미리 프로그램 코드를 기계어로 변경하는 것을 의미한다.
JIT 컴파일러란?
JIT 컴파일(just-in-time compilation)또는 동적 번역은 프로그램을 실제 실행하는 시점에 기계어로 번역하는 컴파일 기법이다.
JIT 컴파일러는 정적 컴파일 방식과 인터프리터 방식을 혼합한 방식으로 볼 수 있다. 인터프리터 처럼 한줄씩 실행하지만, 자주 사용되는 명령어를 캐싱하여, 다음 해당 코드가 재사용이 되면, 캐싱된 기계어를 실행하는 방식으로 보다 효율을 높인다.
6. JVM 구성 요소
JVM은 크게 아래 3개로 분류할 수 있다.
- Class Loader
- Runtime Data Area
- Execution Engine (JIT, GC)
1. Class Loader란?
Runtime 시점에 Class를 로딩할 수 있게 해주는 기술을 말한다. 각각의 클래스가 한번에 메모리에 올라가는 것이 아니라, 필요할 때 동적으로 메모리에 올라갈 수 있게 해준다.
2. Runtime Data Area란?
JVM이 프로그램을 수행하기 위해서, OS로 부터 할당받는 메모리 영역을 말한다.
3. Execution Engine이란?
로드된 Class의 바이트코드를 실행하는 모듈을 말한다.
7. JDK와 JRE의 차이
JDK(Java Development Kit) 자바 개발도구
자바 개발을 위해 필요한 도구
JRE(Java Runtime Environment) 자바 실행환경
자바 프로그램을 실행할 수 있는 환경
8. 추가 학습 내용
JDK 14버전으로 컴파일한 class 파일을 JDK8로 실행 할 수 있을까?
-> UnSupportedClassVersion Error 발생
반대로 JDK8 버전으로 컴파일된 파일을 JDK 14로 실행 할 수 있을까?
-> YES
14버전으로 컴파일한 class 파일을 JDK8로 실행하려면?
컴파일시 -source, -target 옵션을 이용한다.