JVM - 메모리, Call by value (1)

JVM은 어떻게 실행 되는가?

JVM이 .class를 실행하는 절차

1. 해당 클래스를 현재 디렉토리에서 찾는다.

2. 찾으면 클래스 내부의 static 키워드가 있는 메서드를 메모리에 로딩 method area → static zone에 로딩 됩니다.

3. main() 메소드를 호출하여 실행되게 됩니다. Stack에 main이 들어가고, 얘가 비워지면 프로그램 종료!

📌 Method Area

• method의 byte code가 저장되는 영역

• static vs none-static 으로 나눠집니다.

JRE Java Runtime Evironment

• JVM

• Java Class Libraries

• Class Loader

JVM Memory 할당 방식

🗃 Stack

• Primitive 타입 변수들이 저장 됩니다.

• 좁은 메모리 공간

• 각 Thread는 자신만의 Stack을 가집니다. 각 스레드에서는 다른 Stack 영역에는 접근할 수 없습니다.

• 지역 변수들은 scope에 따른 visibility를 가집니다.

📦 Heap

• 복잡한 타입의 클래스 타입, Interface, ArrayType 변수들이 저장

• new 연산자를 통해 객체가 생성되는 영역

• 넓은 메모리 공간 값을 할당, 해제하는데 많은 비용이 듭니다. (자주 하면 Stack 보다 수십배의 비용...?)

• 몇개의 Thread가 존재하든 상관없이 단 하나의 heap영역만 존재합니다.

• Heap 영역에 있는 오브젝트들을 가리키는 레퍼런스 변수가 stack에 올라가게 됩니다.

⚠️ 주의사항

// ❓ 문제1. after a의 결과 출력값은?
@Test
void printReferenceInteger() {
  Integer a = 10;
  System.out.println("before: " + a);
  changeInteger(a);
  System.out.println("after: " + a);
}

private void changeInteger(Integer num) {
  num += 10;
}

// ❓ 문제2. after s의 결과 출력값은?
@Test
void printReferenceString() {
  String s = "hello";
  changeString(s);
  System.out.println(s);
}

private static void changeString(String str) {
  str += " world";
}

문제 1 : after: 10 문제 2 : hello

1. 처음에 a 변수에 10이 할당된 것을 볼 수 있습니다. (이것은 처음에 10을 가리키고 있습니다.)

2. changeInteger()의 매개변수로 넘어간 순간 매개변수 num이 a를 복제하여 새롭게 생성됩니다. (num은 처음에는 a와 같이 10을 참조 하고 있습니다.)

3. 하지만 += 10 이라는 연산을 하는 순간, Heap에 연산된 20이라는 새로운 값이 올라가게 됩니다. (num은 이제 20이라는 새로운 값을 가리키게 되죠.)

Java는 무조건 Call by value이다?

class Sample {
  public int value;
  Sample(int num) {
    value = num;
  }
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Sample sam = new Sample(10);
    run(sam);
    System.out.println(sam.value); // 🔎 어떤 값이 출력 될까요?
	}

  static void run(Sample sample) {
    sample.value = 20;
  }
}

1. 일단 Stack에 sam이라는 값이 올라가게 됩니다. (Heap에는 10이라는 값을 가리키고 있겠죠?)

2. 그리고 run() 메서드로 넘어가게 되면 sample이라는 변수가 stack에 새롭게 생성되게 됩니다. 여기서 sample은 sam이 가지는 주소값을 복제하여 생성되게 됩니다. 그래서 sample의 값을 변경하게 되면, sam이 가리키는 10이라는 primitive값에 접근하여 20으로 변경됩니다.

🔖 참고

• ✨ 자바 메모리 관리 - 스택 & 힙

• JVM에 관하여 - Part 1, JVM, JRE, JDK

• JVM에 관하여 - Part 2, ClassLoader

• JVM에 관하여 - Part 3, Run-Time Data Area

• JVM에 관하여 - Part 4, Garbage Collection 기초

• [Java] Java는 Call by reference가 없다

• [10분 테코톡] 👌던의 JVM의 Garbage Collector