JVM 메모리 구조에 대해 설명해주세요

[koreaioi]

JVM 메모리 구조에 대해서 설명해주세요!

[sangjun121]

JVM 메모리 구조

JVM 내부 메모리 구조는 크게 5가지 영역으로 나눠집니다. 아래서 1,2번 메서드 영역과 힙 영역은 모든 스레드가 공유하며, 3,4,5번 영역은 각 스레드마다 독립적으로 할당됩니다.

1. 메서드 영역 (Method Area)

• 메서드 영역은 바이트 코드를 처음으로 클래스 로더가 로딩할 때 클래스 메타데이터가 저장되는 공간입니다. 클래스 또는 인터페이스 각각에 대응하는 런타임 상수 풀이 생성됩니다.

2. 힙 영역

• 래퍼런스 타입이 저장되는 영역으로 "런타임 시 동적으로 할당"하여 사용하는 영역입니다. JVM이 바이트코드를 기반으로 클래스를 로드하면 클래스 메타데이터가 메서드 영역에 저장되는데, 런타임 도중 new와 같은 키워드로 새로운 객체 혹은 래퍼런스 타입이 생성된다면, 해당 객체들은 힙 영역에 저장됩니다. 해당 힙 영역의 메모리 주소는 각 스레드에 할당된 스택이 갖고 있기에 해당 스택 접근을 통해서만, 힙영역의 인스턴스를 핸들링 할 수 있습니다.
• 해당 참조가 중요한 이유는, 결국 스택에서 참조되지 않는다면, 의미없는 객체로 인식하고 JVM은 GC를 수행하여 쓰레기 객체를 자동으로 제거하기 때문입니다.

3. 스택 영역

• 스택은 기본 자료형을 생성할 때 저장하는 공간으로 임시적으로 사용되는 변수나 정보를 저장하는 영역입니다. 스택에서 중요한 것은 데이터 타입에 따라 저장되는 방식이 다릅니다. 원시 타입인 경우 스택 영역에 직접 값을 저장하지만, 래퍼런스 타입인 경우에는 힙 메모리의 주소를 담는 참조형태로 저장합니다.
• 런타임 시에 스택 사이즈를 수정할 수 없습니다.

4. PC 레지스터

• PC 레지스터는 스레드를 시작할 때 생성하며, 현재 수행중인 JVM 명령어 주소를 저장하는 공간입니다. 즉, 쉽게말해 각 스레드가 어떤 부분을 무슨 명령으로 실행해야 할지에 대한 기록 정보를 갖고 있습니다.
• JVM은 멀티스레드 환경에서 스레드 별로 실행흐름을 독립적으로 관리할 필요가 있는데, 특정 스레드가 다시 실행되려면 이전 컨텍스트를 보관해야하는데, 이때 PC 레지스터가 현 실행위치를 저장합니다. JVM의 PC 레지스터는 실제 CPU주소가 아닌 바이트코드 명령어의 실행 위치를 가르킨다는 차이가 있습니다.

5. 네이티브 메서드 스택

• Java가 아닌 C, C++ 같은 언어로 작성된 네이티브 메서드를 실행할 때 사용되는 스택 영역입니다. JVM 바이트코드가 아닌 운영체제나 외부라이브러리에 의존하는 네이티브 코드의 실행시에 필요한 정보를 저장하는 공간입니다.
• 예를들어, System.currentTimeMillis()과 같은 JVM이 아닌 시스템 단위의 네이티브 메서드가 실행될 때 사용되는 스택입니다.