Java 실행과 JVM Part 1: Java와 Python 컴파일 비교

Python

main.py
    ↓
소스코드 파싱
    ↓
Bytecode 생성
    ↓
Python Virtual Machine에서 실행

컴파일과 실행이 붙어서 그렇지 Python도 내부적으로는 바이트코드로 컴파일하는 과정이 있다.

Java

파이썬보다는 JAVA의 컴파일 과정이 더 명확하게 분리된다.

예를 들어 Main.java 파일이 있다고 치자.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello");
    }
}

먼저 컴파일하면

javac Main.java

Main.java
    ↓ javac
Main.class

가 만들어진다.

Main.class 안에는 Java Bytecode가 들어 있다.

그 다음으로

java Main

Main.class → JVM → 실행이 된다.

전체적으로 다시 살펴보면

Java Source
Main.java
    ↓
javac 컴파일
    ↓
Java Bytecode
Main.class
    ↓
JVM
    ↓
실행

Java가 디렉터리를 읽는 부분

project/
├── Main.java
├── User.java
└── Car.java

위 구조에서 javac Main.java를 실행했다고 하자.

Java가 아무 이유 없이 User.java, Car.java를 전부 실행하는 것은 아니다.

Main.java가 어떤 클래스를 참조하는지 확인할 뿐이다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
    }
}

그러면 컴파일러 입장에서는

Main.java 컴파일 중

User라는 타입이 있네?
    ↓
User가 어디 있지?
    ↓
classpath / sourcepath에서 검색

그래서 어제했던 것 중에

Stock cannot be resolved to a type

Main.java 에

Stock stock = new Stock();가 있는데

Stock이 뭐지?
    ↓
클래스를 찾아봄
    ↓
못 찾음
    ↓
Stock cannot be resolved to a type

이렇게 된것 .

여기서 Package가 등장

package com.example.model;

public class User {
}

라면 이 클래스 정식이름 User가 되는 것이 아니라

com.example.model.User

import com.example.model.User;

그래서 구체적으로 명시하면 User라고 쓰면 com.example.model.User를 말하게 된다.

그래서 JAVA 프로젝트를 조금 더 정확히 보면

src/
└── com/
    └── example/
        ├── Main.java
        └── model/
            └── User.java

Main.java:

package com.example;

import com.example.model.User;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
    }
}

컴파일러는 대략 이런 관계를 확인하다.

Main.java 

import 

User.java 

그리고 필요한 클래스들을 컴파일

Main.class
User.class

Python과 Java 비교

	Python	Java
소스	`.py`	`.java`
컴파일	내부적으로 Bytecode 생성	`javac`로 명시적 컴파일
Bytecode	Python Bytecode	Java Bytecode
실행	Python VM	JVM
일반적인 명령	`python main.py`	`javac Main.java` → `java Main`
타입 검사	주로 실행 중	주로 컴파일 시

요약

JAVA 실행 구조를 한 문장으로 말하면...

Java는 .java 소스 코드를 컴파일러가 검사하여 JVM이 실행할 수 있는 .class 바이트코드로 변환하고, JVM이 실행한다.

Python의 경우에는

Python은 소스 코드를 실행할 때 내부적으로 바이트코드로 변환하고, Python 가상 머신이 이를 실행한다. 다만 컴파일 과정이 겉으로 드러나지는 않는다.