.java파일을 컴파일러에 의해 컴파일된 바이너리 파일인 .class파일을 생성합니다.
이 .class파일을 실행 시 Class Loader에 의해 JVM의 메모리에 각 클래스파일들을 탑재합니다.
Class Loader 역할
ClassLoader 는 크게 Loading, Linking, 그리고 Initialization 3가지 역할을 맡게 됩니다
Loading
ClassLoader가 필요한 클래스 파일들을 찾아 JVM의 method area에 클래스에 대한 정보를 저장합니다. 클래스 파일을 찾아 저장하는 과정은 세 가지 수준으로 나뉘어 있습니다.
요청이 들어오면 Application Class Loader가 먼저 요청을 받지만 맨 상단 Bootstrap ClassLoader까지 요청을 위임합니다.
Bootstrap ClassLoader
JVM을 구동시키기 위한 가장 필수적인 라이브러리의 클래스들을 JVM에 저장합니다. 네이티브 언어로 작성되있으며, 아래와 같이 클래스 파일들을 저장합니다.
[Opened /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/jre/lib/rt.jar]
[Loaded java.lang.Object from /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/jre/lib/rt.jar]
[Loaded java.io.Serializable from /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/jre/lib/rt.jar]Extensions ClassLoader (Java 11부터 Platform ClassLoader)
localedata, zipfs 등 다른 표준 핵심 Java Class 의 라이브러리들을 JVM에 저장합니다.
Application ClassLoader
Classpath 에 있는 클래스들을 저장합니다. 개발자들이 작성한 클래스 파일들 입니다.
...중략...
[Loaded UserClass from file:/home/minsang/OTC/java8/src/]
...중략...위의 ClassLoader 들을 모두 거쳤는데도 클래스 파일을 찾지 못하면 ClassNotFoundException 예외를 던지게 됩니다.
...중략....
java.lang.NoClassDefFoundError: UserClass
at Main.main(Main.java:7)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: UserClass
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
...중략....class 파일들을 loading 한 후에 JVM은 힙 메모리에 Class 유형의 객체를 생성합니다.
이 클래스 객체를 사용하여 클래스 이름, 부모 이름, 메서드 및 변수 정보 등과 같은 클래스 수준 정보를 가져올 수 있습니다.
Linking
Linking 역시 3가지 과정을 수행합니다. 클래스 파일들을 검증하고, 사용할 수 있게 준비하는 과정을 의미합니다.
- Verification : 클래스 파일이 유효한지를 확인하는 과정입니다. 검증이 실패하면 예외를 발생시킵니다.
- Preparation : JVM이 클래스 정적 변수를 위한 메모리를 할당하고 메모리를 기본값으로 초기화합니다.
- Resolution : 기호참조(Symbolic Reference) 를 직접참조(Direct Reference) 로 대체하는 단계입니다. 이 단계에
new,instanceof가 영향을 받습니다. 직접참조란, 실제 메모리 주소를 말합니다.
Initialization
Initialization 단계에서는 클래스 파일의 코드를 읽게 됩니다. Java 코드에서의 class 와 interface 의 값들을 지정한 값들로 초기화 및 초기화 메서드를 실행시켜줍니다. 이 실행은 클래스 내에서 위에서 아래로, 클래스 계층 구조에서 부모에서 자식으로 실행됩니다.
Reference
https://www.geeksforgeeks.org/jvm-works-jvm-architecture/ https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2021-07-15-jvm-classloader/ https://www.linkedin.com/pulse/understanding-class-loading-java-virtual-machine-pravin-tripathi/