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JVM? JRE? JDK??

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By hantaejun 9 분읽는 시간

공부 배경

Java를 공부하면서 JVM,JRE,JDK에 관해서 들어봤을 것이다. 특히, 자바가 플랫폼에 독립적이라고 설명하며, 위 세 단어가 자주 언급되었을 것이다. 이 개념들을 정리하면서 자바가 왜 플랫폼에 독립적이라고 하는지 알아보자.

Compile vs Interpret

우리는 C언어와 Java 같은 우리가 읽고 작성할 수 있는 프로그래밍 언어로 코드를 짠다. 하지만 이 언어들을 컴퓨터는 바로 읽어들이지 못한다. 그렇기 때문에 컴퓨터가 알아들을 수 있는 기계어로 바꾸어 주는 작업이 필요하다.
여기서 우리는 컴퓨터가 알아들을 수 있는 기계어로 번역할지 통역할지에 따라, Compile되는 언어와 Interpret되는 언어로 나눈다.

Compile

컴파일은 프로그래밍 언어로 코드를 짜고 나서, 실행하기 전에 미리 컴퓨터가 읽을 수 있는 언어로 번역하는 작업을 말한다.

장점

  • 컴파일이 완료된 실행 파일은 컴퓨터에서 빠르게 실행할 수 있다.
  • 0과 1로 된 기계어로 번역되기 때문에 프로그램의 코드가 유출되지 않는다.
  • 컴파일 에러(문법적 에러)와 관련된 에러를 초기에 발견할 수 있다.

단점

  • 코드를 수정하면 컴파일을 다시 해야한다.
  • 소스 파일 전체를 컴파일해야 하므로 용량이 크다.
  • 모든 소스파일을 한꺼번에 번역하기 때문에 비교적 시간이 걸린다.
  • 목적 파일을 생성하기 위해 메모리를 사용한다.
  • 특정 시스템에서 만들어진 실행 파일이 다른 시스템에서는 실행되지 않는 경우가 많다. 👉 플렛폼에 종속적이다.

Interpret

인터프리트언어는 사람이 작성한 코드를 그대로 컴퓨터에게 건내주면 통역을 해주는 프로그램인 인터프리터가 실시간으로 컴퓨터에게 읽어준다.

장점

  • 메모리를 사용하지 않는다.
  • 시스템 간의 이식성이 뛰어나다.
  • 전체 코드를 다시 컴파일할 필요가 없기 때문에 코드 수정에 용이하다.

단점

  • 매번 통역 과정을 거치면서 실행 속도가 비교적 느리다.
  • 중간 코드로 해석되기 때문에 프로그램의 코드가 유출 될 수 있다.

정리

개발자가 작성한 코드를 미리 번역해 두었다가, 프로그램을 실행할 때 컴퓨터가 번역된 코드를 한번에 읽는 언어는 컴파일되는 언어
반대로, 개발자가 코딩을 하고 난 후, 그 코드를 그대로 갖고 있다가 프로그램을 실행하는 그때 그때에 실시간으로 통역하는 언어는 인터프리트 언어

Java는 플랫폼에 독립적이다.

Java는 미리 번역해 두는 컴파일되는 언어에 속한다. 하지만, Java는 C와 같은 기존의 컴파일 언어들과는 다른 부분이 있다.

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일반 컴파일 언어의 경우, 위 그림과 같이 운영체제(OS) 마다 쓰는 기계언어가 다르기 때문에, 각각의 기계언어로 컴파일 해야한다.
👉플랫폼에 종속적이다.

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Java의 경우 위 그림과 같이 코드를 실행할 각 운영체제에 JVM(Java Virtual Machine)을 두고, 코드를 작성하여 하나의 Java ByteCode로 컴파일 하여 각각에게 보내면, JVM이 공통의 기계어 번역본을 가지고 실행한다. 자바 개발자들은 자바를 실행할 컴퓨터 및 기기에 이 JVM 프로그램만 설치해 둔다면 어떤 언어로 컴파일 할지 신경쓰지 않아도 된다. 👉 플랫폼에 독립적이다.

JVM

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JVM이란 Java Virtual Machine의 약자로 ‘자바를 실행하기 위한 가상 기계’이다.
Java는 플랫폼에 독립적이다는 특징을 가지고 있는데, 바로 이 JVM을 통해 OS에 종속 받지않고 Java언어로 프로그래밍 된 소프트웨어 실행할 수 있기 때문이다.

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Java언어로 작성된 코드(.java)는 javac라는 컴파일러를 통해 Java ByteCode1로 컴파일 되고(.class), 이는 각 컴퓨터에 설치된 JVM에 의해 실행된다.
위 그림과 같이 JVM의 구성요소에는 여러가지가 있지만, 이는 중요한 내용이 많아 따로 정리해보겠다.
1: JVM이 이해할 수 있는 언어로 변환된 자바 소스코드

JRE

JRE는 Java Runtime Environment의 약자로 ‘자바 언어로 된 소프트웨어가 컴파일 및 빌드 후, 이가 실행 될때 필요한 환경요소’이다.
JRE는 JVM을 포함하고 있다. 즉, Java언어로 작성된 코드가 실행되기 위해서는 JRE가 설치되어 있어야 한다. JRE는 JVM 외에도 몇가지를 더 포함하는데, 그 중에서도 가장 핵심적인 것은 표준 라이브러리(Library)이다. Java Class Libraries 는 Java 를 실행시키는데 필수적인 라이브러리로, java.io , java.util , java.thread 등 작동에 필수적인 요소들을 가지고 있다.

JRE = JVM + Library

JDK

JDK는 Java Development Kit의 약자로 ‘최종 사용자가 아닌 프로그래머들을 위한 기능도 같이 탑재된 Java용 개발 키트’이다.
JRE는 개발에 사용되는 것이 아닌 실제 프로그램을 구동시키는 데 집중을 하고 있다. 따라서 Java 코드가 주어져도 이를 분석하거나 클래스 파일로 변환하는 일은 할 수 없다. Java Compiler를 비롯한 개발에 필요한 요소들은 없기 때문에 개발을 하기 위해서는 다른 요소들이 더 필요합니다. 이를 제공해주는 것이 JDK이다. JRE에 있는 모든 것 뿐만 아니라javac(자바 코드 컴파일)와 jdb(자바 디버깅), jar(서로 연관있는 클래스들을 하나의 jar파일로 묶어줌) 과 같은 도구도 있다.

JDK = JRE + Development Tools

정리

JDK는 자바 프로그램을 실행, 컴파일, 개발하기 위한 도구 모음이다. JRE, JVM를 모두 포함한다. JRE는 자바 프로그램을 실행할 수 있게 하는 도구이다. JVM을 포함하고 있다.
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