JVM 의 메모리 영역

JVM의 메모리 영역은 Method Area, Heap Area, Stack Area, PC Register, Native Method Stack으로 세분화된다.

Method Area

Method Area 에는 클래스, 인터페이스, 생성자, 메소드, Runtime Constant Pool과 static 변수 등이 저장된다. 이 영역은 JVM 당 하나만 생성이 되며 JVM 의 모든 Thread 들이 Method Area 을 공유한다. JVM 구동 시작 시에 생성이 되며, 종료 시까지 유지된다.

Heap

Heap 영역에는 문자열에 대한 정보를 가진 String Pool 뿐만 아니라 실제 데이터를 가진 인스턴스, 배열 등이 저장된다. JVM 당 하나만 생성이 되고, 해당 영역이 가진 데이터는 모든 Java Stack 영역에서 참조되어 Thread 간 공유가 되므로 동기화를 신경써야 한다. Heap 영역이 가득 차게 되면 OutOfMemoryError이 발생한다. Heap 영역은 GC의 주 대상이다.

Stack Area

각 Thread 별로 따로 할당되는 영역이다. 각각의 Thread 별로 메모리를 따로 할당하기 때문에 동시성 문제에서 자유롭다. 각 Thread 들은 메소드를 호출할 때마다 Stack에 Frame 이라는 단위를 추가(push)한다. 메소드가 결과를 반환하면 해당 Frame 은 Stack 으로부터 제거(pop)가 된다. Frame 은 메소드에 대한 정보를 가지고 있는 Local Variable, Operand Stack 그리고 Constant Pool Reference로 구성이 되어 있다. Local Variable 은 메소드 안의 지역 변수들을 가지고 있다. Operand Stack은 메소드 내 연산을 위해서, 바이트 코드 명령문들이 들어있는 공간이다. Constant Pool Reference 는 Constant Pool 참조를 위한 공간이다. Java Stack 영역이 가득 차게 되면 StackOverflowError이 발생한다.

PC(Program Counter) Register

Java 에서 Thread 는 각자의 메소드를 실행한다. 이때, Thread 별로 동시에 실행하는 환경이 보장되어야 하므로 최근에 실행한 명령어 주소값을 저장할 공간이 필요한데, 이 부분을 PC Registers 영역이 관리하여 추적한다. Thread 들은 각각 자신만의 PC Registers 를 가지고 있다. 만약 실행했던 메소드가 네이티브하다면 undefined가 기록이 된다.

Native Method Stack

Java 로 작성된 프로그램을 실행하면서, 순수하게 Java 로 구성된 코드만을 사용할 수 없는 시스템의 자원이나 API 가 존재한다. 다른 프로그래밍 언어로 작성된 메소드들을 Native Method 라고 한다. Native Method Stack은 Java로 작성되지 않은 메소드를 다루는 영역이다. C Stacks 라고 부르기도 한다. Native Method가 실행될 경우 Stack에 해당 프레임이 쌓이게 된다. Thread가 생성되면 Native Method Stack도 동일하게 생성된다.

참고

https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2021-08-09-jvm-memory/