<div id="readability-page-1" class="page"><div>
 <a href="/m/category/JAVA/java%20-%20core">JAVA/java - core</a><h3>jvm 조금씩 알아가기 2편 - 클래스 로더(class loader)</h3>
 </div><cite>Berno</cite>
 2023. 2. 18. 07:00
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 1편(<a href="https://developer-youn.tistory.com/124" target="_blank" rel="noopener">https://developer-youn.tistory.com/124</a>)을 보고 오시는걸 추천드립니다.0. 목표
java를 개발하다 보면 종종 class loader라는 단어를 콘솔에 찍힌 에러 등을 통해 본 적이 있을 수도 있다.(실은 대부분 봤을 확률이 높다)
그렇다면 이 클래스 로더 도대체 뭐 하는 놈이길래 에러가 나는 것일까
이 글을 통해 클래스 로더가 어떤 역할을 하는지 얕게 알아간다.

<h3 data-ke-size="size23">1. 클래스 로더</h3>
이름 그대로 직역을 하면 class를 load 하는 기능을 담당한다.
실은 그게 전부다.&nbsp;

.class 파일을 읽어서 잘 수행할 수 있게 번역하고 가공해 주는 역할을 한다고 보면 된다.

<figure data-ke-mobilestyle="widthOrigin" data-origin-width="310" data-origin-height="160">
 
 <img src="https://blog.kakaocdn.net/dn/AfibM/btrZIbCBbJ2/i68D9rYtkwUjZMSfbbbKnk/img.png" onerror="this.onerror=null; this.src='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png'; this.srcset='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png';" data-origin-width="310" data-origin-height="160">
 
 <figcaption>출처 :&amp;nbsp;https://d2.naver.com/helloworld/1230</figcaption>
</figure>
클래스 로더는 크게 3가지 단계로 기능을 진행한다.
Loading, Linking, Initializing이다.

<h3 data-ke-size="size23">2. Loading</h3>
말 그대로 load를 하는 단계이다.
javac를 통해 만들어진 .class파일을 최초에 읽는 역할을 한다.
그렇다면 어느 부분부터 읽어야할지 애매하겠지만 우리가 잘 알고 있는 static main 메서드부터 읽기 시작한다.

<h3 data-ke-size="size23">3. Linking</h3>
Loading 단계에서 읽어들인 바이트 코드에 대해 서로 연관관계(reference)가 있는 코드끼리 연결을 해준다.
이 연결을 위해 Linking은 다시 3가지 단계를 거친다.
Verifying, Preparing, Resolving

<h3 data-ke-size="size23">3-1. Verifying</h3>
loading과정에서 읽어들인 .class파일이 정말 명세에 맞게 잘 만들어진 파일인지 검사한다.
이 검사에는 jdk의 버전이 호환되는지에 대한 검사도 포함된다.
여기서 문제가 발생하면 verifyexception을 발생한다.

<h3 data-ke-size="size23">3-2. Preparing</h3>
Verifying 과정에서 검사가 끝났으면 이제 현재 코드에서 얼마큼의 메모리가 필요한지(static, class) 미리 계산하여 할당을 해준다.

<h3 data-ke-size="size23">3-3. Resolving</h3>
constant pool에 있는 symbolic reference를 direct reference로 변환한다.
이렇게 적으니 뭔가 좀 어려워 보이네요. 하나 하나씩 좀 풀어보자.

constant pool : 리터럴 상수를 저장하고 Class와 Method에 대한 참조 값도 담고 있는 저장 메모리
symbolic reference : 이름(symbol)로 참조
direct reference : 메모리 주소로 참조

다시 말해 메모리에서 이름으로 참조하던걸 주소로 참조할 수 있게 변환한다고 한다.

<h3 data-ke-size="size23">4. Initializing</h3>
클래스 변수를 초기화합니다. 이렇게 말하니 좀 어색하다.
static 이 붙은 변수들에 값을 할당한다고 표현하자.


<h3 data-ke-size="size23">5. 결국 클래스 로더가 하는 일은</h3>
<ol data-ke-list-type="disc">
<li>.class 파일을 읽는다.</li>
<li>올바른 명세인지 확인한다.</li>
<li>메모리에 올린다.</li>
<li>필요한 변수들을 초기화한다.</li>
</ol>
<h3 data-ke-size="size23">6. 클래스 로더의 종류</h3>
클래스 로더도 종류가 있다. 각 클래스 로더마다 읽어 들이는(load 하는) 파일이 다르다.
기본적으로 jvm의 클래스 로더는 bootstrap, extenstion, application 클래스 로더가 있다.
(여기까지만 읽어도 괜찮다. 6-1은 부록 느낌이다.)

<h3 data-ke-size="size23">6-1. Bootstrap 클래스 로더</h3>
<ul data-ke-list-type="disc">
<li>최상위 클래스 로더</li>
<li>jre/lib/rt.jar에 있는 파일 로드
<ul data-ke-list-type="disc">
<li>표준 java 패키지(java.net, java.util…) 가 여기 속한다</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h3 data-ke-size="size23">6-2. Extenstion 클래스 로더</h3>
<ul data-ke-list-type="disc">
<li>jre/lib/ext 혹은 java.ext.dirs 디렉토리에 있는 파일들을 로드한다</li>
</ul>
<h3 data-ke-size="size23">6-3. Application 클래스 로더</h3>
<ul data-ke-list-type="disc">
<li>classpath에 등록된 디렉토리(기본적으로 java application이 존재하는 디렉터리)에 있는 파일들을 로드한다</li>
</ul>
<h3 data-ke-size="size23">6-4. 클래스 로더 만들기</h3>
custom classloader를 만들어서 application classloader에 붙일 수 있다

<h3 data-ke-size="size23">7. 클래스 로더 마무리</h3>
<figure data-ke-mobilestyle="widthOrigin" data-origin-width="1906" data-origin-height="1150">
 
 <img src="https://blog.kakaocdn.net/dn/bhSyVQ/btrZK154xy4/JSz2E7N0VdbvzWinXxbCPK/img.png" onerror="this.onerror=null; this.src='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png'; this.srcset='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png';" data-origin-width="1906" data-origin-height="1150">
 
 
</figure>
<ul data-ke-list-type="disc">
<li>&nbsp;하위 레벨에 있는 클래스 로더는 상위 레벨에 있는 클래스 로더에 대한 값을 읽어올 수 있다.</li>
<li>&nbsp;클래스 로더의 loading, linking, verifying은 모든 파일을 한번에 읽고 진행하는 게 아니라 모든 파일을 계속 읽어 들이면서 진행한다고 생각하면 된다.</li>
</ul>
 
 
 </div></div>

흔한 컴공출신 개발자

bernoyoun

1편(https://developer-youn.tistory.com/124)을 보고 오시는걸 추천드립니다.
0. 목표
java를 개발하다 보면 종종 class loader라는 단어를 콘솔에 찍힌 에러 등을 통해 본 적이 있을 수도 있다.(실은 대부분 봤을 확률이 높다)
그렇다면 이 클래스 로더 도대체 뭐 하는 놈이길래 에러가 나는 것일까
이 글을 통해 클래스 로더가 어떤 역할을 하는지 얕게 알아간다.
 
1. 클래스 로더
이름 그대로 직역을 하면 class를 load 하는 기능을 담당한다.
실은 그게 전부다. 
 
.class 파일을 읽어서 잘 수행할 수 있게 번역하고 가공해 주는 역할을 한다고 보면 된다.
 
클래스 로더는 크게 3가지 단계로 기능을 진행한다.
Loading, Linking, Initializing이다.
 
2. Loading
말 그대로 load를 하는 단계이다.
javac를 통해 만들어진 .class파일을 최초에 읽는 역할을 한다.
그렇다면 어느 부분부터 읽어야할지 애매하겠지만 우리가 잘 알고 있는 static main 메서드부터 읽기 시작한다.
 
3. Linking
Loading 단계에서 읽어들인 바이트 코드에 대해 서로 연관관계(reference)가 있는 코드끼리 연결을 해준다.
이 연결을 위해 Linking은 다시 3가지 단계를 거친다.
Verifying, Preparing, Resolving
 
3-1. Verifying
loading과정에서 읽어들인 .class파일이 정말 명세에 맞게 잘 만들어진 파일인지 검사한다.
이 검사에는 jdk의 버전이 호환되는지에 대한 검사도 포함된다.
여기서 문제가 발생하면 verifyexception을 발생한다.
 
3-2. Preparing
Verifying 과정에서 검사가 끝났으면 이제 현재 코드에서 얼마큼의 메모리가 필요한지(static, class) 미리 계산하여 할당을 해준다.
 
3-3. Resolving
constant pool에 있는 symbolic reference를 direct reference로 변환한다.
이렇게 적으니 뭔가 좀 어려워 보이네요. 하나 하나씩 좀 풀어보자.
 
constant pool : 리터럴 상수를 저장하고 Class와 Method에 대한 참조 값도 담고 있는 저장 메모리
symbolic reference : 이름(symbol)로 참조
direct reference : 메모리 주소로 참조
 
다시 말해 메모리에서 이름으로 참조하던걸 주소로 참조할 수 있게 변환한다고 한다.
 
4. Initializing
클래스 변수를 초기화합니다. 이렇게 말하니 좀 어색하다.
static 이 붙은 변수들에 값을 할당한다고 표현하자.
 
 
5. 결국 클래스 로더가 하는 일은
.class 파일을 읽는다.
올바른 명세인지 확인한다.
메모리에 올린다.
필요한 변수들을 초기화한다.
6. 클래스 로더의 종류
클래스 로더도 종류가 있다. 각 클래스 로더마다 읽어 들이는(load 하는) 파일이 다르다.
기본적으로 jvm의 클래스 로더는 bootstrap, extenstion, application 클래스 로더가 있다.
(여기까지만 읽어도 괜찮다. 6-1은 부록 느낌이다.)
 
6-1. Bootstrap 클래스 로더
최상위 클래스 로더
jre/lib/rt.jar에 있는 파일 로드
표준 java 패키지(java.net, java.util…) 가 여기 속한다
6-2. Extenstion 클래스 로더
jre/lib/ext 혹은 java.ext.dirs 디렉토리에 있는 파일들을 로드한다
6-3. Application 클래스 로더
classpath에 등록된 디렉토리(기본적으로 java application이 존재하는 디렉터리)에 있는 파일들을 로드한다
6-4. 클래스 로더 만들기
custom classloader를 만들어서 application classloader에 붙일 수 있다
 
7. 클래스 로더 마무리
 하위 레벨에 있는 클래스 로더는 상위 레벨에 있는 클래스 로더에 대한 값을 읽어올 수 있다.
 클래스 로더의 loading, linking, verifying은 모든 파일을 한번에 읽고 진행하는 게 아니라 모든 파일을 계속 읽어 들이면서 진행한다고 생각하면 된다.

jvm 조금씩 알아가기 2편 - 클래스 로더(class loader)

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