쉬운 목차

JVM의 구조와 Java 실행 방식

Java Virtual Machine은 Class Loader를 통해 Java 응용 프로그램을 읽고 Java API와 함께 실행합니다.
메모리 관리(가비지 수집)를 수행하는 스택 기반 가상 머신입니다.

JVM 구조

클래스로더
- 클래스를 JVM에 로드하고 링크를 통해 노출하는 모듈입니다.
엔진
- 통역사
  - 바이트코드 실행의 역할
- JIT 컴파일러
  - JIT 컴파일러는 인터프리터 효율성을 높이기 위한 컴파일러로서 인터프리터가 반복 코드를 감지하면 반복 코드를 네이티브 코드로 변환합니다.
  - 그런 다음 인터프리터는 컴파일된 코드를 네이티브 코드로 직접 사용합니다.
- 가비지 컬렉터
  - 힙에서 사용하지 않는 개체를 제거하는 작업을 수행합니다.
- 런타임 데이터 영역
  - 프로그램 실행 시 사용되는 다양한 영역
  - PC 등록
    - 스레드가 시작될 때 생성되며 현재 실행 중인 JVM 명령의 주소를 갖습니다.
  - 스택 영역
    - 지역 변수와 매개 변수가 생성되고 실제 객체가 힙에 할당되고 참조만 스택에 저장되는 영역입니다.
  - 메소드 영역
    - 클래스 멤버 변수, 메서드 정보, 타입 정보, 상수 풀, 정적, 최종 등이 생성됩니다.
    - 상수 풀에는 모든 기호 참조가 포함됩니다.
- JNI(자바 네이티브 인터페이스)
  - Java 애플리케이션에서 C, C++ 또는 어셈블리 언어로 작성된 함수를 사용하는 방법을 제공합니다.
  - Native 키워드로 메서드 호출
  - 대표적인 메소드가 Thread의 currentThread()이다.
- 네이티브 메서드 라이브러리
  - C, C++로 작성된 라이브러리

자바 실행 방법

Java 컴파일러(javac)는 Java 소스 코드(.java)를 읽고 이를 바이트코드(.class)로 변환합니다.
클래스 파일은 클래스 로더를 통해 JVM에 로드됩니다.
로드된 클래스 파일은 실행 엔진에 의해 해석됩니다.
해석된 바이트코드는 런타임 데이터 영역에 배치되고 실제 실행이 수행됩니다.

가비지 컬렉터

힙 영역에서 사용하지 않는 객체 제거
이 언어는 개발자가 메모리를 직접 해제하는 것을 허용하지 않기 때문에 필요합니다.

작동 방식

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간단한 직렬 GC 방법으로 설명
고급 GC에는 이 문서에서 다루지 않는 G1 GC 및 ZGC가 포함됩니다.

가비지 컬렉션

마이너 GC와 메이저 GC로 나뉜다.
젊은 영역에서 작은 GC가 발생하고 오래된 영역에서 큰 GC가 발생한다고 정의됩니다.
GC가 실행 중이면 GC를 실행 중인 스레드를 제외한 모든 스레드가 중지됩니다.

이것은 세상을 멈추라고 합니다.
**작은 GC** 에덴룸 만실 시 시작
참조가 Eden 영역에 남아 있는 개체를 표시하고 Survivor 영역에 복사합니다.
그리고 에덴 지역 클리어
같은 방법으로 서바이벌 공간도 가득 차면 다른 서바이버 공간으로 복사하여 비웁니다.
재생은 살아남은 개체를 이전 영역으로 이동합니다.
**메이저 GC** 이전 섹션에서 발생하며 위와 달리 삭제할 개체를 표시합니다.
그리고 삭제
메모리는 조각난 상태이기 때문에 한 곳에 모으는 것을 압축(compaction)이라고 합니다.
따라서 Mark Sweep Compact 알고리즘이라고도 합니다.

가비지 수집이 중요한 이유

GC를 수행할 때 시스템에서 중지되어 의도하지 않은 오류가 발생할 수 있습니다.

따라서 이를 위해 힙 공간을 조정하는 GC 튜닝이 가능하며 JVM 메모리를 임의로 조정해서는 절대 안 된다.

컬렉션 프레임

데이터 구조를 기반으로 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 라이브러리
List와 Set은 Collection 인터페이스를 상속받지만 Map 인터페이스는 구조적 차이로 인해 별도로 정의된다.

일반

Java의 유형 안전을 담당합니다.
컴파일 시 타입을 확인하는 기능으로, 컴파일 시 객체의 타입을 확인하기 때문에 객체의 타입 안전성을 높이고 타입 변환에 따른 오버헤드를 줄인다.

메모

클래스에 특별한 의미를 부여하거나 기능을 주입하기 위해 주석과 같이 코드에 추가할 수 있는 인터페이스 기반 구문입니다.
메타 주석
- @Retention – 주석 보존 범위(소스, 클래스, 런타임)를 지정합니다.
- @Inherit – 하위 클래스로 전달할지 여부를 지정하고 하위 클래스로 상속
- @Target – 사용할 위치 지정(유형, 파일링, 메서드, 매개변수, 생성자, 지역 변수, 주석 유형)

오버로드 및 덮어쓰기

초과 적재

즉, 같은 클래스에서 같은 메서드 이름을 구현할 수 있지만 매개변수의 종류와 개수는 다르게 구현할 수 있음**컴파일 타임 다형성** 너무

덮어쓰기

부모 클래스의 메서드가 재정의됨을 의미합니다.

**런타임 다형성** 너무
@Override를 사용하는 이유
- 컴파일 타임 재정의 보안을 제공하므로 가능할 때마다 사용하십시오.

인터페이스 및 추상 클래스

상호 작용

구현 개체가 동일한 동작을 갖도록 하는 데 사용됩니다.
다중 상속이 가능하며 인터페이스를 구현하는 집합 간에 관계가 없을 수 있습니다.

추상 클래스

객체의 추상적인 상위 개념으로 공통의 개념을 표현할 때 사용한다.
단순 상속만 가능하며 상속 집합 간에는 연결이 있습니다.

클래스 및 객체

수업

객체를 정의하는 프레임워크 또는 청사진

물체

식별 가능한 물체 또는 사물
고유한 식별자, 특징적인 동작 및 변경 가능한 상태를 가지며 인스턴스를 공통적으로 참조합니다.

정적

클래스 멤버라고 하며, 클래스 로더가 클래스를 로드하여 메소드 메모리 영역에 로드하면 클래스에서 관리합니다.
static 키워드로 생성된 정적 요소는 PermGen & MetaSpace에 저장되며, 저장된 메모리는 모든 객체가 공유하며 요소는 어디에서나 참조할 수 있습니다.
그러나 GC의 관리 영역 밖에 있으며 프로그램이 종료될 때까지 메모리가 할당된 상태로 유지되므로 Static을 자주 사용하면 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

액세스 수정자

개인, 기본, 보호, 공개가 있습니다.
이는 외부로 노출될 데이터를 선택적으로 제공하는 역할을 하며, 캡슐화와 소통하는 측면이 있다.
private – 클래스 내에서만 접근 가능
default – 이 패키지에서만 사용 가능
protected – 상속 클래스에서만 액세스 가능
public – 전체 영역에 액세스 가능

페스트

SRP(단일 책임 원칙)
- 클래스는 하나의 책임만 가져야 합니다.
OCP(개폐 원칙)
- 확장에는 개방적이어야 하지만 수정에는 폐쇄적이어야 합니다.
  
  다형성을 사용하세요.
LSP(리스코프 대체 원리)
- 프로그램 정확성을 손상시키지 않고 개체를 하위 유형의 인스턴스로 변환할 수 있어야 한다는 원칙입니다.
  
  상위 유형을 상속하고 재정의해도 프로그램이 중단되지 않아야 합니다.
ISP(인터페이스 분리 원리)
- 클라이언트는 사용하지 않는 방법에 의존해서는 안 됩니다.
- 특정 클라이언트에 대한 여러 인터페이스가 하나의 일반 인터페이스보다 낫습니다.
- 즉, 큰 인터페이스보다 작고 구체적인 인터페이스로 나누는 것이 좋습니다.
DIP(종속 역전 원리)
- 초록은 자신보다 더 구체적인 것에 의존해서는 안 되며 변경될 수 있는 것에 의존해서는 안 됩니다.
- 즉, 구현 클래스에 특별히 의존하지 말고 인터페이스에 의존해야 합니다.

정체성과 정의

같음과 ==의 차이점
equals는 객체의 메모리 주소를 비교합니다.
== 개체가 같은지 비교합니다.