[Java] JVM의 메모리구조

출처 - 자바의 정석 (남궁 성 지음)

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1. 메서드 영역(method area)

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

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2. 힙(heap)

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

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3. 호출스택(call stack 또는 execution 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 중간경로가 등을 저장하는데 사용된다. 그리고 메서드가 작업을 마치면 할당되었던 메모리 공간은 반환되어 비워진다.

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각 메서드를 위한 메모리상의 작업공간은 서로 구별되며, 첫 번째로 호출된 메서드를 위한 작업공간이 호출스택의 맨 밑에 마련되고, 첫 번째 메서드 수행 중에 다른 메서드를 호출하게 되면, 첫 번째 메서드의 바로 위에 두 번째로 호출된 메서드를 위한 공간이 마련된다.

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이 때 첫 번째 메서드는 수행을 멈추고, 두 번째 메서드가 수행되기 시작한다.

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두 번째로 호출된 메서드가 수행을 마치게 되면, 두 번째 메서드를 위해 제공되었던 호출스택의 메모리 공간이 반환되며, 첫 번째 메서드는 다시 수행을 계속하게 된다.

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첫 번째 메서드가 수행을 마치면, 역시 제공되었던 메모리 공간이 호출스택에서 제거되며 호출스택은 완전히 비워지게 된다.

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호출스택의 제일 상위에 위치하는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이며, 나머지는 대기상태에 있게 된다.

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따라서, 호출스택을 조사해 보면 메서드 간의 호출관계와 현재 수행중인 메서드가 어느 것인지 알 수 있다.

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호출 스택의 특징을 정리해보면 다음과 같다.

    메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼의 메모리를 스택에 할당받는다.

     메서드가 수행을 마치고나면 사용했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거된다.

     호출스택의 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이다.

     아래에 있는 메서드가 바로 위의 메서드를 호출한 메서드이다.

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반환타입(return type)이 있는 메서드는 종료되면서 결과값을 자신을 호출한 메서드(caller)에게 반환한다. 대기상태에 있던 호출한 메서드(caller)는 넘겨받은 반환값으로 수행을 계속 진행하게 된다.