Java의 메모리 할당

Java에서의 메모리 할당은 Java 프로그램이나 서비스에 스토리지를 할당하는 과정으로 정의할 수 있습니다. Java에서 메모리 할당은 JVM(Java Virtual Machine) 메모리에서 수행되며 크게 힙 메모리와 비힙 메모리로 구분됩니다. 이 글에서는 힙 메모리와 비힙 메모리에 해당하는 스택 메모리가 Java 프로그램에 어떻게 할당되는지 자세히 설명합니다.

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Java에서 메모리 할당은 어떻게 작동하나요?

아시다시피 Java는 객체 지향 언어입니다. 따라서 Java에서 생성된 모든 객체는 JVM(Java Virtual Machine)에 저장됩니다. JVM 메모리는 다음과 같은 부분으로 나뉩니다.

1. 힙 메모리

Java 런타임은 Java 프로그램을 실행하는 동안 힙 메모리를 사용하여 객체와 클래스에 메모리를 할당합니다. Java에서 객체가 생성될 때마다 힙 메모리에 저장됩니다. 또한 불필요한 공간을 확보하기 위해 가비지 수집 프로세스가 힙 메모리에서 실행됩니다. 가비지 수집은 참조가 없는 힙 영역에서 해당 개체를 제거합니다. Java의 힙 메모리는 다음과 같은 부분으로 나뉩니다.

• 젊은 세대: 새롭게 생성된 모든 오브제가 배치되는 부분입니다. Java 힙의 이 부분이 가득 차면 공간을 확보하기 위해 사소한 가비지 수집이 발생합니다.
• Old Generation: 마이너 가비지 컬렉션 이후 메모리에 남아 있는 모든 객체는 Old Generation으로 이동됩니다. 따라서 이는 수명이 긴 개체가 존재하는 힙 메모리의 일부입니다.
• 영구 생성: JVM의 이 부분에는 Java 애플리케이션 실행을 위한 메타데이터를 제공하는 기본 및 정적 메소드가 포함되어 있습니다.

다음은 Java 힙 메모리와 관련된 몇 가지 중요한 사항입니다.

• 힙 공간이 가득 차면 Java에서 OutOfMemory 오류가 발생합니다.
• 힙 메모리에 대한 액세스는 스택 메모리에 비해 느립니다.
• 힙 메모리는 스택 메모리에 비해 크기가 훨씬 더 큽니다.
• 힙 메모리는 모든 객체가 공유하므로 스레드로부터 안전하지 않습니다.
• 공간을 확보하려면 가비지 수집기가 필요하므로 자동 할당 해제는 힙 메모리에 없습니다.

2. 스택 메모리

이름에서 알 수 있듯이 스택 메모리는 LIFO(후입 선출) 원칙을 기반으로 합니다. 스택 메모리는 정적 메모리 할당에 사용되며 Java 프로그램의 각 실행 스레드에는 스택 메모리가 있습니다. Java 메소드가 호출될 때마다 Java 스택 메모리에 새 블록이 생성되어 로컬 또는 중간 변수와 메소드의 다른 객체에 대한 참조를 보유합니다. 메서드 실행이 완료되자마자 스택의 메모리 블록은 비워지고 다음 메서드에서 사용됩니다. 따라서 스택 메모리 크기는 힙 메모리보다 작습니다. 스택 메모리의 중요한 기능은 다음과 같습니다.

• 스택 메모리에 새로운 메소드가 추가되거나 제거됨에 따라 스택 메모리가 늘어나고 줄어듭니다.
• 메서드 실행이 완료된 후 스택 메모리가 자동으로 할당 및 할당 해제됩니다.
• 힙 메모리에 비해 스택 메모리 접근이 빠릅니다.
• 스택 메모리가 가득 차면 Java에서는 스택 오버플로 예외라는 예외가 발생합니다.
• 스택 메모리는 각 스레드에 스택 메모리가 있으므로 스레드로부터 안전합니다.

다음은 Java의 스택 메모리와 힙 메모리를 간략히 비교한 것입니다.

             

Heap Memory	Stack Memory
The entire application uses heap memory during its runtime.	The application in parts uses stack memory. That means it is used one at a time during thread execution.
Heap memory is larger than stack memory.	Stack memory is small as compared to heap memory.
All objects created during the application are stored in heap memory.	Stack memory only stores local variables and references to objects.
Access to heap memory is slow.	Access to stack memory is fast as compared to heap memory.
Heap memory is allocated by creating new objects and gets deallocated by a garbage collector.	Stack memory is automatically allocated and deallocated with the end in method execution.
Heap memory stays as long as the application is running.	Stack memory stays only until a method is executing.

힙 메모리          스택 메모리 전체 애플리케이션은 런타임 동안 힙 메모리를 사용합니다. 부분의 애플리케이션은 스택 메모리를 사용합니다. 이는 스레드 실행 중에 한 번에 하나씩 사용된다는 의미입니다. 힙 메모리가 스택 메모리보다 큽니다. 스택 메모리는 힙 메모리에 비해 작습니다. 애플리케이션 중에 생성된 모든 개체는 힙 메모리에 저장됩니다. 스택 메모리는 지역 변수와 객체 참조만 저장합니다. 힙 메모리에 대한 액세스가 느립니다. 힙 메모리에 비해 스택 메모리에 대한 액세스가 빠릅니다. 힙 메모리는 새 개체를 생성하여 할당되고 가비지 수집기에 의해 할당 해제됩니다. 스택 메모리는 메소드 실행이 끝나면 자동으로 할당 및 할당 해제됩니다. 힙 메모리는 애플리케이션이 실행되는 동안 유지됩니다. 스택 메모리는 메소드가 실행될 때까지만 유지됩니다.

Java의 메모리 할당 예시

이제 메모리 할당 방법을 보여주는 Java 예제를 살펴보겠습니다

코드:

package com.edubca.javademo;
class StudentData{
int rollNumber;
String name;
public StudentData(int rollNumber, String name) {
super();
this.rollNumber = rollNumber;
this.name = name;
}
public int getRollNumber() {
return rollNumber;
}
public void setRollNumber(int rollNumber) {
this.rollNumber = rollNumber;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int id = 11;
String name = "Yash";
StudentData s = null;
s = new StudentData(id, name);
System.out.println("Student Id is " + s.getRollNumber());
System.out.println("Student Name is " + s.getName());
}
}

출력:

이제 위 프로그램에서 메모리가 어떻게 할당되는지 살펴보겠습니다.

1. Main 클래스에 메인 메소드 진입 후 id, 이름이 지역 변수이므로 스택 메모리에 다음과 같은 공간이 생성됩니다.

• 기본값을 갖는 정수 ID가 스택 메모리에 저장됩니다.
• StudentData 개체의 참조는 힙 메모리에 저장된 원래 Student 개체를 가리키는 스택 메모리에 저장됩니다.

2. StudentData 클래스 생성자 호출이 스택 메모리 상단에 추가됩니다. 결과적으로 다음이 저장됩니다:

• 호출 객체 참고
• 값이 11인 정수 변수 ID입니다.
• 문자열형 변수명의 참조는 힙 메모리의 문자열 풀에 저장된 객체를 가리킵니다.

3. StudentData 클래스에 선언된 두 개의 인스턴스 변수는 힙 메모리에 저장됩니다.

위 내용은 Java의 메모리 할당의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!