JVM의 메모리 구조

응용프로그램 실행 -> JVM은 시스템으로부터 프로그램을 수행하는데 필요한 메모리를 할당받고 JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다. 

 

3가지 주요 영역(method area, call stack, heap)

 

https://blog.naver.com/izp1012/222447353664

 

1. 메서드 영역(method area)

- 프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스 파일(*.class)을 읽어서 분석하여 클래스에 대한 정보(클래스 데이터)를 이곳에 저장한다. 이 때, 그 클래스의 클래스변수(class variable)도 이 영역에 함께 생성된다.

 

- 클래스변수 : 인스턴스 변수 앞에 static을 붙이기만 하면 된다. 

- 클래스변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)을 공유하게 된다.

 

2. 힙(heap)

- 인스턴스가 생성되는 공간, 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성된다. 즉, 인스턴스변수(instance variable)들이 생성되는 공간이다.

 

- 인스턴스변수 : 클래스 영역에 선언되며, 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 

class Card {
	String kind;
	int number; // 인스턴스 변수
	
	static int width = 100;
	static int height = 250; // 클래스 변수
}

3. 호출스택(call stack 또는 exexcution stack)

- 호출스택은 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다.

- 메서드가 호출되면, 호출스택에 호출된 메서드를 위한 메모리가 할당되며, 이 메모리는 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수(매개변수 포함)들과 연산의 중간결과 등을 저장하는데 사용된다. 

- 그리고 메서드가 작업을 마치면 할당되었던 메모리공간은 반환되어 비워진다.

 

- 호출스택의 특징

1. 메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼의 메모리를 스택에 할당받는다.
2. 메서드가 수행을 마치고나면 사용했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거된다.
3. 호출스택의 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이다.
4. 아래에 있는 메서드가 바로 위의 메서드를 호출한 메서드이다.

public class CallStackTest {
	public static void main(String[] args) {
		firstMethod(); // static 메서드는 객체 생성없이 호출이 가능
	}

	private static void firstMethod() {
		secondMethod();
	}

	private static void secondMethod() {
		System.out.println("secondMethod()");
	}
}

설명

- main()이 firstMethod()를 호출하고 firstMethod()는 secondMethod()를 호출한다. 

https://velog.io/@jeong11/Java-OOP-callstack

- 호출스택의 변화

1. JVM에 의해서 main메서드가 호출됨으로써 프로그램이 시작. 호출 스택에는 main메서드를 위한 메모리 공간이 할당되고 main메서드의 코드가 수행되기 시작((1)~(2))
2. main메서드에서 firstMethod()를 호출한 상태이다. 아직 main메서드가 끝난 것은 아니므로 main메서드는 호출스택에 대기상태로 남아있고 firstMethod()의 수행이 시작
3. firstMethod()에서 다시 secondMethod()를 호출했다. firstMethod()는 secondMethod()가 수행을 마칠 때까지 대기상태에 있게 된다. secondeMethod()가 수행을 마쳐야 firstMethod()의 나머지 문장들을 수행할 수 있기 때문
4. secondMethod()에서 println()을 호출했다. println메서드에 의해 'secondMethod()'가 화면에 출력된다.
5. println메서드의 수행이 완료되어 호출스택에서 사라지고 자신을 호출한 secondMethod()로 되돌아간다. 대기 중이던 secondMethod()는 println()을 호출한 이후부터 수행을 재개한다.
6. secondMethod()에 더 이상 수행할 코드가 없으므로 종료되고, 자신을 호출한 firstMethod()로 돌아간다.
7. firstMethod()에도 더 이상 수행할 코드가 없으므로 종료되고, 자신을 호출한 main메서드로 돌아간다.
8. main메서드에도 더 이상 수행할 코드가 없으므로 종료되어, 호출스택은 완전히 비어지게 되고 프로그램은 종료된다.

 

public class CallStackTest {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main(String[]args)이 시작되었음.");
		firstMethod(); // static 메서드는 객체 생성없이 호출이 가능
		System.out.println("main(String[]args)이 끝났음.");
	}

	private static void firstMethod() {
		System.out.println("firstMethod()이 시작되었음.");
		secondMethod();
		System.out.println("firstMethod()이 끝났음.");
	}

	private static void secondMethod() {
		System.out.println("secondMethod()이 시작되었음.");
		System.out.println("secondMethod()");
		System.out.println("secondMethod()이 끝났음.");
	}
}

- 각 메서드의 시작과 종료의 순서를 확인하는 예제