[JVM 밑바닥까지 파헤치기] 1. 자바 기술 시스템 소개

저우즈밍 님의 "JVM 밑바닥까지 파헤치기" 책을 정리한 포스팅 입니다

 

1. 자바 가상 머신 제품군

제품명	시기/기반	주요 기능 및 특징	단점 및 한계점
Sun Classic VM	JDK 1.0~1.2	- 순수 인터프리터 방식 실행	- 실행 효율이 낮음 (JIT 없음)
Exact VM	초기 JVM	- 객체 포인터 정확히 추적	- 실험적 성격
HotSpot VM	OpenJDK 기본 JVM	- 핫 코드 탐지 - JIT 컴파일 - 온스택 치환	- 메모리 사용량 증가 - 초기 워밍업 시간 필요
GraalVM	Ployglot VM	- 다중 언어 지원 (Java, Kotlin, JS, Python 등) - 중간언어 변환 방식 - 빠른 실행 (Native Image 생성 가능)	- 일부 기능 실험적 - 일부 언어는 제한적 지원 가능

 

2. 자바 기술의 미래

차세대 JIT 컴파일러

컴파일러	장점	단점
C1 Compiler	✔ 빠른 컴파일 ✔ 빠른 응답성	❌ 성능 최적화 부족
C2 Compiler	✔ 높은 성능	❌ 컴파일 시간 오래 걸림
Graal Compiler	✔ 높은 성능 ✔ 다언어 지원 가능 ✔ 유지보수 용이	❌ 실행 초기 메모리 소모 가능성

 

 

네이티브를 향한 발걸음

기술명	주요 목적	특징 및 장점	단점 및 한계점
AppCDS	JVM 구동 시간 단축	- 클래스 메타데이터 캐싱 - 여러 앱 간 공유 가능	- 클래스 구조가 바뀌면 다시 생성 필요
Epsilon GC	초단기 애플리케이션 최적화	- 메모리 회수 없음 - 할당만 수행 → GC 오버헤드 없음	- 장기 실행 앱에는 사용 불가 - OutOfMemory 빠르게 발생 가능
AOT Compiler	실행 속도 향상 JVM 미탑재 환경 대응	- 사전 컴파일로 JIT 부담 없음 - 실행 파일 즉시 실행 가능	- OS/하드웨어별 별도 빌드 필요 - 리플렉션, 동적 바인딩 제약

 

3. 내 손으로 빌드하는 JDK

컴파일 매개변수

옵션	설명
--with-debug-level=<level>	디버깅 정보 및 최적화 수준 지정
--with-native-debug-symbols=<방식>	네이티브 코드 디버깅 심볼 포함 여부
--with-version-string=<string>	빌드되는 JDK의 버전 문자열 지정
--with-jvm-variants=<변형>	빌드할 JVM 변형(모드) 지정
--with-jvm-features=<기능목록>	custom JVM에서 활성화할 기능 지정
--with-target-bits=<비트>	빌드할 JVM의 비트수 명시
--with-<lib>=<path>	외부 라이브러리 경로 지정
--with-extra-<flag kind>=<flag>	추가적인 컴파일러 플래그 전달
--with-conf-name=<이름>	설정 구성 이름 정의 (out 디렉토리 이름 등에 반영됨)

 

표) -with-debug-level

값	의미
release	최적화 중심 (일반 배포용)
fastdebug	디버그 + 일부 최적화
slowdebug	완전 디버그 (느림)

 

표) -with-native-debug-symbols

값	의미
none	심볼 없음
internal	바이너리에 포함
external	외부 파일로 생성
zipped	압축 형태

 

표) - with-jvm-variants

값	의미
server	일반 서버용 (C2 포함)
client	C1 중심 (과거용)
minimal	최소 기능 JVM
core	핵심 기능만
zero	인터프리터만 (JIT 없음)
custom	사용자 정의

 

표) -with-jvm-features

기능 이름	설명	사용 목적	비고
cds	Class Data Sharing	클래스 메타데이터 공유로 시작 속도 개선	기본 활성화
shenandoahgc	Shenandoah GC	저지연(저 pause) GC	대용량 서버
zgc	Z Garbage Collector	초저지연 GC	대규모 힙
g1gc	G1 Garbage Collector	균형형 GC	기본 GC
serialgc	Serial GC	단일 스레드 GC	소규모 환경
parallelgc	Parallel GC	다중 스레드 GC	처리량 중심
jvmci	JVM Compiler Interface	Graal 같은 외부 JIT 연결	Graal 사용 시 필요
aot	Ahead-Of-Time 컴파일	실행 전 네이티브 컴파일	실험적
dtrace	DTrace 지원	성능 분석 도구 지원	Solaris/macOS
jfr	Java Flight Recorder	런타임 모니터링	성능 분석
nmt	Native Memory Tracking	네이티브 메모리 추적	디버깅용

 

표) -with-extra-

종류	의미
cflags	C 플래그
cxxflags	C++ 플래그
ldflags	링커 플래그

 

예시) 명령어

bash configure \
--with-jvm-variants=custom \
--with-jvm-features=shenandoahgc,cds,jfr