Java 기본 문법 및 JVM 구성(1) - Java동작 원리

우리가 Java코드를 작성하면 그것이 어떻게 우리가 사용하는 웹 서버(혹은 프로그램)가 되는걸까?

먼저 프로그램이 동작하는 기본 원리를 집자면, 기계어가 머신에서 (해석되어) 실행되는 것이다.

기계어를 프로그램(정적)이라고 하고, CPU 및 메모리가 할당되어 실행되면 프로세스(동적)라고 한다.

컴파일(complie)과정

java코드(.java) -> (자바 컴파일러(javac)를 통해) ->  bytecode(.class)

• .java를 컴파일해서 .class로 만들고 .class파일을 jar압축한다.

 

c언어로 보는 컴파일 과정

C 언어 는 어떤 머신에 구동할지 컴파일 단계에서 옵션을 주어 머신에 맞는 기계어를 컴파일(생성) - C, C++ 코드 (.c .cpp) 의 경우에는 컴파일러(GCC/LLVM)을 통해 ⇒ 기계어 (Binary Code) 변환 후 바로 머신 에 동작

런타임(Runtime) 과정

bytecodes(.class) -> (자바엔진(JVM)을 통해) -> 기계어(binary code)

• Interpreter 인터프리터 = 자바 엔진(JVM)
• JVM은 JVM을 사용하고 있는 os, cpu에 따라서 바이너리 코드를 만든다.

Java 언어 는 컴파일 단계에서 단일 바이트코드 생성 후 JVM 이 머신에 맞추어 기계어로 인터프리팅 후 실행

 

Interllj가 알려주는 컴파일에러

Intellij 에서 컴파일 시 인지되는 문법 오류 등을 발생시키는걸 컴파일 에러 라 하고, 실제 동작중에 발생하는 에러는 런타임 에러

JRE(Java Runtime Environment)

java "구동"을 위한 모든것

이전에 배운 javascript runtime environment는 2가지 종류가 있다고 했다.

• Web Browser(V8 기반 Chrome): Web API + Javascript Engine
• Web Server(V8 기반 Node.js): Node API(+LIBUV) + Javascript Engine

-> 엔진+ 라이브러리(API)가 런타임 환경이다.

 

Java Runtime Environment도 Javascript 때와 구성은 동일하다.

• JRE: Other Libraries(API) + JVM(Java Virutal Machine)

JDK(Java Development Kit)

JRE + Java "개발"을 위한 모든 것(컴파일러 등)

 

Java를 위한 SDK(Software Development Kit)

 

JRE와 JDK를 용례에 따라 구분

• java "개발"을 한다: JDK설치
  • Intellij IDE를 통해 자바 개발을 하고 싶다면, 자바 개발에 필요한 모든 도구가 필요하기에 JDK 설치
  • 리눅스 혹은 Docker의 컨테이너에서 자바를 빌드하기 위해서는 JDK설치
    • Dockerfile내에서 자바를 빌드만할 수도 있고, 자바를 빌드하고 구동까지 할 수 있다.
    • spring에서 Dockerfile생성하는 법

FROM eclipse-temurin:17-jdk-alpine
VOLUME /tmp
ARG JAR_FILE=build/libs/*.jar
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

이 Dockerfile인 경우 자바를 빌드만 한 경우

 

• java 를 "구동만" 시키고 싶다: JRE 설치
  
  • 리눅스 혹은 Dockerfile의 컨테이너에서 자바를 구동하기 위해서는 JRE 설치
    • Docker Image 정의 방식 = Dockerfile 정의 방식 | 자바 구동은 일반적으로 Gradle Run으로 실행
    • JRE 를 베이스이미지로 사용 시 -> JAR 가져다 -> JRE로 바로 구동
    • JDK를 베이스이미지로 사용 시 -> 소스코드 가져다 -> (JDK로) JAR로 컴파일 후 -> 구동
      • 컴파일이 필요한가? 를 생각해볼 필요가 있을까를 생각해보면 효율적으로 이미지를 생성할 수 있을 거 같다
      • 도커 파일에서 자바를 빌드하고 구동을 해야한다면 JDK를 베이스 이미지로 사용