Java 컴파일 과정

Java는 JVM(Java Virtual Machine)으로 인해 OS에 독립적인 특징을 가진다.
그렇다면 JVM의 어떠한 기능 때문에 OS에 독립적으로 실행시킬 수 있는지 자바 컴파일 과정을 통해 알아보자.

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자바 컴파일 순서

1. 개발자가 자바 소스 코드(.java)를 작성한다.
2. 자바 컴파일러가 자바 소스 코드(.java) 파일을 읽어 바이트 코드(.class)로 변경한다.
   바이트 코드는 아직 컴퓨터가 읽을 수 없는, JVM이 읽을 수 있는 코드이다.
3. 컴파일된 바이트 코드를 클래스 로더(Class Loader)에게 전달한다.
4. 클래스 로더는 동적 로딩(Dynamic Loading)을 통해 필요한 클래스들을 로딩 및 링크하여 런타임 데이터 영역(Runtime Data Area), 즉 JVM의 메모리에 올린다.
5. 실행 엔진(Execution Engine)은 JVM 메모리에 올라온 바이트 코드들을 명령어 단위로 하나씩 가져와서 실행한다. 이 때, 실행 엔진은 두가지 방식으로 변경한다.
   • 인터프리터
     • 바이트 코드 명령어를 하나씩 읽어서 해석하고 실행한다.
     • 하나하나의 실행은 빠르나, 전체적인 실행 속도가 느리다.
   • JIT 컴파일러(Just-In-Time Compiler)
     • 인터프리터의 단점을 보완하기 위해 도입된 방식으로, 바이트 코드 전체를 컴파일하여 바이너리 코드(기계어)로 변경하고 실행한다.
     • 하나씩 인터프리팅하여 실행하는 것이 아니라 바이트 코드 전체가 컴파일된 바이너리 코드를 실행하는 것이기 때문에 전체적인 실행 속도는 빠르다.

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.