[JAVA] 컴파일 과정

✅ 들어가기전

자바는 OS에 독립적인 특징을 가지고 있다. 그게 가능한 이유는 JVM(Java Vitual Machine) 덕분이다.

그렇다면 JVM(Java Vitual Machine)의 어떠한 기능 때문에, OS에 독립적으로 실행시킬 수 있는지 자바 컴파일 과정을 통해 알아보도록 하자

 

 

 

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✅ 자바 컴파일 순서

 

1. 소스 코드 작성 (.java)
   
   
2. 자바 컴파일러(javac.exe)가 자바 소스 코드를 바이트 코드(.class)로 컴파일
   • 바이트 코드는 아직 컴퓨터가 읽을 수 없는 JVM이 읽을 수 있는 코드
     
     
3. 컴파일된 바이트 코드를 JVM의 클래스 로더(Class Loader)에게 전달
   
   
4. 클래스 로더는 동적 로딩을 통해 필요한 클래스들을 로딩 및 링크하여 런타임 데이터 영역(Runtime Data Area의 Method Area), 즉 JVM의 메모리에 올림 
   • 클래스 로더 세부 동작
     1. 로드 : 클래스 파일을 가져와서 JVM의 메모리에 로드합니다.
     2. 검증 : 자바 언어 명세(Java Language Specification) 및 JVM 명세에 명시된 대로 구성되어 있는지 검사합니다.
     3. 준비 : 클래스가 필요로 하는 메모리를 할당합니다. (필드, 메서드, 인터페이스 등등)
     4. 분석 : 클래스의 상수 풀 내 모든 심볼릭 레퍼런스를 다이렉트 레퍼런스로 변경합니다.
     5. 초기화 : 클래스 변수들을 적절한 값으로 초기화합니다. (static 필드)
        
        
        
5. 실행 엔진(Execution Engine)은 JVM 메모리에 올라온 바이트 코드들을 명령어 단위로 하나씩 가져와서 실행. 이때 실행 엔진은 두 가지 방식으로 변경함
   1. 인터프리터 : 바이트 코드 명령어를 하나씩 읽어서 해석하고 실행 (단위 속도는 빠르지만, 전체 속도는 느림)
   2. JIT 컴파일러 : 인터프리터의 단점을 보완하기 위해 도입된 방식으로 바이트 코드 전체를 컴파일하여 바이너리 코드로 변경하고, 이를 직접 실행(전체적인 실행 속도는 인터프리터보다 빠름)

 

 

✅ JVM의 역할

바이트 코드로 변환된 코드를 클래스 로더가 JVM의 메모리에 올리면, JVM의 실행 엔진인 인터프리터나 JIT 컴파일러가 해석하고 실행하는 역할을 한다. 즉, JVM은 다른 프로그램을 실행시키는 것이 목적으로, 자바 프로그램이 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 하고, 프로그램 메모리를 관리하고 최적화한다.