TIL-23-02-20

JVM의 메모리 구조

• 응용 프로그램이 실행되면, JVM은 시스템으로부터 프로그램을 수행하는데 필요한 메모리를 할당받고 JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.

1. 메서드 영역

• 클래스 정보와 클래스 변수가 저장되는 곳
• 프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스파일(*.class)을 읽고 분석하여 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장한다.

2. 힙

• 인스턴스가 생성되는 공간. 즉, 인스턴스 변수들이 생성되는 공간

3. 호출스택(call stack 또는 execution stack)

• 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다.
• 메서드가 호출되면, 호출스택에 호출된 메서드를 위한 메모리가 할당되며 이 메모리는 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수(매개변수 포함)들과 연산의 중간결과를 저장하는데 사용된다.
• 메서드가 작업을 마치면 할당되었던 메모리는 반환되어 비워진다.

호출스택의 특징

• 메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼의 메모리를 스택에 할당받는다.
• 메서드가 수행을 마치고 나면 사용했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거된다.
• 호출스택의 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이다.
• 아래에 있는 메서드가 바로 위의 메서드를 호출한 메서드다.

---

기본형 매개변수와 참조형 매개변수

• 자바에서는 메서드를 호출할 때 매개변수로 지정된 값을 메서드의 매개변수에 복사해서 넘겨준다.
• 매개변수 타입이 기본형일 때는 기본형 값이 복사되겠지만, 참조형이면 인스턴의 주소가 복사된다.

기본형 매개변수 변수의 값을 읽기만 할 수 있다.
참조형 매개변수 변수의 값을 읽고 변경할 수 있다.

1. change 메서드가 호출되면서 ‘d.x’가 change 메서드의 매개변수 x에 복사됨
2. change 메서드에서 x의 값을 1000으로 변경
3. change 메서드가 종료되면서 매개변수 x는 스택에서 제외됨

1. change 메서드가 호출되면서 참조변수 d의 값(주소)이 매개변수 d에 복사됨
2. change 메서드에서 매개변수 d로 x의 값을 1000으로 변경
3. change 메서드가 종료되면서 매개변수 d는 스택에서 제거됨

• main 메서드의 참조변수 d와 change 메서드의 참조변수 d는 같은 객체를 가리키게 된다.
• 따라서 매개변수 d로 x의 값을 읽는 것과 변경하는 것이 모두 가능한 것이다.

---

참조형 반환타입

• 매개변수 뿐 아니라 반환타입도 참조형이 될 수 있다.

  static Data Copy(Data d){
    Data tmp = new Data();  //새로운 객체 tmp를 생성한다.
    tmp.x = d.x;            //d.x의 값을 tmp.x에 복사한다.
      
    return tmp;         //복사한 객체의 주소를 반환한다.
        }
  

• copy 메서드 내에서 생성한 객체를 main 메서드에서도 사용할 수 있으려면, 이렇게 새로운 객체의 주소를 반환해줘야 한다.
• 그렇지 않으면 copy 메서드가 종료되면서 새로운 객체의 참조가 사라지므로 더이상 이 객체를 사용할 수 없다.
• 반환타입이 ‘참조형’이라는 것은 메서드가 ‘객체의 주소’를 반환한다는 것을 의미한다.

---

재귀 호출

• 메서드의 내부에서 메서드 자신을 호출하는 것.
• 재귀호출을 하는 메서드를 ‘재귀 메서드’라 함.

재귀 호출의 특징

• 재귀호출은 반복문과 유사한 점이 많으며, 대부분의 재귀호출은 반복문으로 작성 가능함.
• 재귀호출은 반복문보다 수행시간이 오래 걸리므로 비효율적.
• 반면 알아보기 쉽고 간결하게 작성할 수 있어 논리적 오류가 발생할 확률이 적고 추후 수정도 용이하여 사용에 이점이 있음.
• 재귀호출에 드는 비용보다 재귀호출의 간결함이 주는 이득이 충분히 큰 경우에만 사용해야 함.

팩토리얼 구하기

• 팩토리얼이란? 재귀호출의 대표적인 예로, 한 숫자가 1이 될 때까지 1씩 감소해가면서 계속 곱해 나가는 것.

f(n) = n * f(n-1), 단 f(1) = 1   //팩토리얼을 수학적 메소드로 구현한 것

• 위의 메소드를 자바로 구현하면 다음과 같다.

  class FactorialTest {
    public static void main(String args[]) {
        int result = factorial (4);
          
        System.out.println(result);
    }
      
    static int factorial(int n){
        int result = 0;
          
        if (n == 1)
            result = 1;
        else
            result = n * factorial(n-1);    //다시 메서드 자신을 호출한다.
        return result;
    }
  }