Primitive Type
자바의 원시 타입(Primitive Type)은 참조값이 아닌 실제 데이터 값 자체를 저장하는 기본적인 데이터 타입입니다.
int,long,double,float,boolean,byte,short,char의 총 8가지 타입이 존재합니다.- 이 값들은 JVM의 Runtime Data Area 중 하나인 Stack 영역에 저장됩니다.
- 기본값이 존재하기 때문에
null 개념이 없고, null을 사용하고 싶을 경우Integer,Double등의 Wrapper 클래스를 활용해야 합니다.
public class JvmResearch {
public static void main(String[] args) {
int x = 10;
int y = 20;
}
}위 코드에서 10은 bipush 명령어로 Operand Stack(피연산자 스택)에 푸시된 후, istore_1에 의해 Local Variable Array의 인덱스 1에 저장됩니다. 20도 동일하게 Operand Stack에 푸시되고, istore_2 명령어를 통해 인덱스 2에 저장됩니다.
Keyword
- Operand Stack: 명령어 수행에 필요한 값들을 일시적으로 담는 스택
- Local Variable Array : 메서드 내부에서 선언된 변수들이 저장되는 스택 프레임 내의 영역
각 연산은 다음 순서로 수행됩니다. 이해를 위해 그림을 첨부합니다.
bipush→ 리터럴 값을 Operand Stack에 푸시istore_N→ Stack에서 pop하여 Local Variable Array의 인덱스 N에 저장
bipush 10 & istore_1
Reference Type
자바의 참조형 타입(Reference Type)은 기본형 타입을 제외한 모든 타입을 말하며, 실제 객체가 저장된 메모리 주소를 저장하는 데이터 타입입니다.
- 참조형 타입은 모두 최상위 클래스인
Object를 상속합니다. - 참조형 타입의 객체(인스턴스)는
Heap에 생성되며, 이 객체가 위치한 메모리 주소(reference)를 저장하는 참조 변수는 Stack에 저장됩니다. - Stack에 있는
참조 변수를 통해 힙에 있는 실제 객체(인스턴스)에 접근할 수 있으며, 객체의 필드나 메서드에 간접적으로 접근할 수 있습니다. 즉, 참조형 변수는 객체의 실체가 아닌 객체가 위치한 메모리 주소를 통해 간접적으로 객체를 다루는 방식으로 동작합니다. - 빈 객체를 의미하는
null이라는 개념이 존재하기 때문에, 런타임에 NPE가 발생할 수 있습니다.
참조 타입의 객체(인스턴스)는 Heap 저장되기 때문에, Garbage Collector가 돌면서 메모리를 해제합니다.
public class TestClass {
public void print() {
System.out.println("TestClass.print");
}
}
public class JvmResearch {
public static void main(String[] args) {
int x = 30;
TestClass testClass = new TestClass();
testClass.print();
}
}아래 이미지는 위 코드를 실행할 때 JVM 바이트코드 명령어의 동작 과정을 보여줍니다. 핵심은 객체가 생성되고 참조변수에 저장되는 과정입니다. (빨간 글씨)
new명령어를 통해 Heap에 객체를 만들고, 참조값을 피연산자 스택에 push합니다.dup명령어를 통해 피연산자 스택의 최상단 값. 즉, 참조값을 복제하여 다시 한번 push 합니다. (이는 생성자 호출 시, 객체 참조가 필요하기 때문입니다.)invokespecial명령어를 통해 피연산자 스택에서 복제된 참조값을 pop 하여 생성자(<init>)를 호출합니다.- 남아있던 참조값은
astore_2명령어에 의해 pop되어, 지역 변수 배열의 2번 인덱스(testClass) 에 저장됩니다.
