[JAVA] 빌드 과정

JAVA

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

 

why?

- JVM을 통해 어떠한 운영체제와 cpu상관없이 jvm이 설치된 환경이라면 바이트코드(.class)언어는 os와 상관없이 항상 동일한 코드로 해석됨

 

빌드과정

- 실행가능한 파일로 만드는것 ( 즉, 고급언어인(c, java, c++등..) 소스코드를 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 바꾸는 과정)

 

(컴파일 언어)

- 처음에 소스코드를 전부 기계어로 번역함

- 플랫폼에 의존적이라는 말은 가장 쉽게 이해하자면 윈도우 실행파일을 맥OS 에서 실행하지 못하는 상황을 생각하면 됩니다.(아키텍쳐가 다르다)

https://st-lab.tistory.com/176

(인터프리터 언어)

- 소스코드의 한 명령 세트마다 기계어(Machine Code)로 번역하면서 바로바로 실행해주는 방식을 인터프리트라고 합니다. 

- 즉, 각 운영체제에 맞는 해당 언어의 인터프리터만 설치한다면 어느 운영체제에서든 해당 언어를 사용하더라도 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것입니다.

https://st-lab.tistory.com/176

(하이브리드 언어)

- 소스코드를 바이트 코드(bytecode)로 변환합니다.(바이트 코드는 중간언어 프랑스어->영어, 중국어->영어, 한국어->영어)

- VM(Virtual Machine : 가상머신) 이라는 프로그램에 의해 바이트코드를 기계어로 바꿔줍니다.

예를들어) 자바 소스코드를 컴파일 하면 .class 파일이 나옵니다. 이 파일만 있으면 JVM이 설치된 어느 컴퓨터에서든 실행 할 수 있을 뿐만 아니라 거의 동일한 결과를 내보일 수 있죠. 

자바 컴파일 과정

jvm 위에서 작동하는 바이트코드

자바 컴파일 순서

---

1. 개발자가 자바 소스코드(.java)를 작성합니다.
2. 자바 컴파일러(Java Compiler)가 자바 소스파일을 컴파일합니다. 이때 나오는 파일은 자바 바이트 코드(.class)파일 자바 가상 머신이 이해할 수 있는 코드입니다.
3. 컴파일된 바이트 코드를 JVM의 클래스로더(Class Loader)에게 전달합니다.
4. 클래스 로더는 동적로딩(Dynamic Loading)을 통해 필요한 클래스들을 로딩 및 링크하여 런타임 데이터 영역(Runtime Data area), 즉 JVM의 메모리에 올립니다.
   • 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. 실행엔진(Execution Engine)은 JVM 메모리에 올라온 바이트 코드들을 명령어 단위로 하나씩 가져와서 실행합니다. 이때, 실행 엔진은 두가지 방식으로 변경합니다.
   1. 인터프리터 : 바이트 코드 명령어를 하나씩 읽어서 해석하고 실행합니다. 하나하나의 실행은 빠르나, 전체적인 실행 속도가 느리다는 단점을 가집니다.
   2. JIT 컴파일러(Just-In-Time Compiler) : 인터프리터의 단점을 보완하기 위해 도입된 방식으로 바이트 코드 전체를 컴파일하여 바이너리 코드로 변경하고 이후에는 해당 메서드를 더이상 인터프리팅 하지 않고, 바이너리 코드로 직접 실행하는 방식입니다. 하나씩 인터프리팅하여 실행하는 것이 아니라 바이트 코드 전체가 컴파일된 바이너리 코드를 실행하는 것이기 때문에 전체적인 실행속도는 인터프리팅 방식보다 빠릅니다.