🛬 JDK와 JRE, JVM

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JDK와 JRE

JDK - Java Development Kit

자바 개발 키트의 약자로, 개발자들이 자바로 개발하는데 사용되는 SDK키트라고 생각하면 된다.
자바 개발시 필요한 라이브러리와, javac, javadoc 등의 개발도구를 포함한다.
자바 실행 프로그램인 JRE도 포함한다. (JRE에는 JVM이 들어가있다.)

** SDK란? : Software Development Kit로 하트웨어플랫폼, 운영체제 또는 프로그래밍 언어 제작사가 제공하는 툴.

- 대표적으로, 안드로이드 스튜디오 등이 있다.

JDK 버전

Java SE(standard edition) : 가장 기본이 되는 표준 에디션의 자바 플랫폼.
Java EE(enterprise edition) : 대규모 기업용 에디션. SE의 확장판
Java ME(micro edition) : 피쳐폰/셋톱박스/프린터 와 같은 작은 임베디드 기기를 다루는데 이용하는 에디션
Java FX : 가볍고 예쁜 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하는 에디션

사람들이 JAVA를 설치한다고 하는것은 JDK를 설치한다고 할 수 있다.

JDK자체는 오픈소스이지만, 또다른 JDK버전을 여러회사에서 출시했고, 지금의 JDK환경이 갖춰졋다.

JRE - Java Runtime Environment

JRE는 자바 실행환경의 약자로서, JVM과 자바 프로그램을 실행시킬 때 필요한 라이브러리 API를 함께 묶어서 배포되는 패키지.
또한, 자바 런타임 환경에서 사용하는 프로퍼티 세팅과 리소스(jar)파일을 가지고 있다.
JRE는 기본적으로 JDK에 포함되어있기 때문에 JDK를 설치하면 함께 설치된다.

java로 프로그램을 직접 개발하려면 JDK가 필요하고,

컴파일된 java프로그램을 실행시키려면 JRE가 필요하다.

JVM - Java Virtual Machine

JVM은 자바 가상머신의 약자로서, 직역하면 자바를 실행하는 머신, 자바를 돌리는 프로그램이다.
자바로 작성된 모든 프로그램은 JVM에서만 실행될 수 있으므로, 자바 프로그램을 실행하기 위해서는 바늗시 자바 가상머신의 설치가 선행되어야 한다.

JVM을 사용함으로써 얻는 가장 큰 이득은 자바프로그램을 모든 플랫폼에서 제약없이 동작시킬 수 있는 부분이다.

JVM이 왜 필요할까?

java는 OS에 종속적이지 않다는 특징을 가지고 있다.

c언어를 예로 든다면,

소스코드를 컴파일하여 기계어를 만드는 과정에서, window/mac/linux가 각기 다르게 컴파일을 시킨다.
때문에 각 OS별로 상이한 문법을 사용하게 되는 일이 벌어진다.
이러한 언어를 "이식성이 낮다" 라고 표한다.
하지만 java는 jvm를 거쳐서 OS와 상호작용 하기때문에, OS에 구애받지 않게 된다.

JVM은 어떤 방식으로 동작하는가?

위에서 c언어는 컴파일을 거치면 기계어가 된다고 했는데,
java는 JVM을 거쳐 바이트 코드로 변환되게 된다.
이는 가상 머신이 이해할 수 있는 중간 레벨의 언어로, 반쪽짜리 컴파일 결과물 이라고 할 수 있다.
이는 어떠한 환경에 종속적이지 않고 실행될 수 있다.
즉, 재컴파일 할 필요없이 기계가 바로 읽고 실행 할 수 있는 코드를 만들어 주는것이다.

하지만 자바 프로그램과 달리 JVM은 각 운영체제에 종속적이므로, 각 운영체제에 맞는 JVM을 알맞게 설치해주어야한다.

JVM의 단점

위의 설명과 같이 java는 일반 프로그램보다 JVM이라는 단계를 한 단계 더 거치기 때문에, 상대적으로 실행속도가 느리다는 단점을 내포하고 있다.
이를 보환하기 위해, 필요한 부분만을 기계어로 바꾸어 속도를 향상시키는 JIT 컴파일러 같은 내부 프로그램이 있지만, 그럼에도 여전히 느리다.

Java소스 컴파일 과정

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위 그림에서 Compiler는 javac.exe에 해당되고 JVM은 java.exe에 해당된다.

소스코드(MyPrograme.java)를 작성한다.
컴파일러(Compiler)는 자바 소스코드를 이용하여 클래스 파일(MyProgram.class)을 생성한다. 컴파일 된 클래스 파일은 JVM(Java Virtual Machine)이 인식할 수 있는 바이트 코드 파일이다.
JVM은 클래스 파일의 바이트 코드를 해석하여 바이너리 코드로 변환하고 프로그램을 수행한다.
MyProgram 수행 결과가 컴퓨터에 반영된다

왜 컴파일을 마친 프로그램이 exe가 아니라, class파일일까?

c또는 c++등으로 작성된 프로그램은 최종 결과물로 exe파일을 만들어낸다.
java도 exe파일을 만들 수 있지만, class파일로 굳이 만들어내는 이유는 다음과 같다
- JVM이 exe에 포함되는 형식으로 가능하기 때문에 exe파일이 무척 커지게 되는 단점이 있다.
- 때문에 보통의 경우 일부러 생성하지 않는것이다.