JVM 런타임 데이터 영역

JVM이 프로그램 실행 중에 사용하는 메모리 구획들. 어떤 것이 스레드마다 따로이고 어떤 것이 공유되는지가 핵심이다.

전체 구조

┌──────────── 모든 스레드가 공유 ────────────────┐
│  힙 (Heap)                                     │
│    Young(Eden, Survivor 0/1)  Old              │
│  메서드 영역 (Metaspace)                       │
│    클래스 메타데이터 · static · 런타임 상수 풀 │
└────────────────────────────────────────────────┘

┌──────────── 스레드마다 하나씩 ─────────────────┐
│  JVM 스택   — 스택 프레임(지역변수·피연산자)   │
│  PC 레지스터 — 현재 실행 중인 바이트코드 주소  │
│  네이티브 메서드 스택 — JNI 호출용             │
└────────────────────────────────────────────────┘

힙 — 객체가 사는 곳

new로 만든 모든 객체와 배열이 여기 있다. GC의 대상이다.

Young Generation                  Old Generation
┌─────┬────────┬────────┐        ┌────────────────┐
│Eden │Survivor│Survivor│  ───►  │  오래 산 객체  │
│     │   0    │   1    │        │                │
└─────┴────────┴────────┘        └────────────────┘
  ↑ 새 객체는 여기서 태어난다

왜 나누나 — 약한 세대 가설

• "대부분의 객체는 금방 죽는다"
• 갓 만든 객체만 모아 자주 청소하면 적은 비용으로 많이 회수된다 실제로 대부분의 객체(요청 처리용 임시 객체 등)는 몇 밀리초 만에 쓰레기가 된다.

Survivor를 거칠 때마다 age가 오르고, 임계치를 넘으면 Old로 승격된다.

스택 — 실행 흐름이 사는 곳

메서드를 호출할 때마다 스택 프레임이 쌓인다.

프레임에 담기는 것

• 지역 변수 배열 (매개변수 포함)
• 피연산자 스택 (계산 중간값)
• 프레임 데이터 (상수 풀 참조, 반환 주소)

스레드마다 따로이므로 지역 변수는 스레드 안전하다. -Xss 로 크기를 조절하며, 초과하면 StackOverflowError다.

힙과 스택 — 참조와 실체

void method() {
    Person p = new Person("김철수");
}

스택 (이 스레드만)          힙 (모두 공유)
┌──────────┐              ┌─────────────────┐
│ p: 0x1A3F│ ───────────► │ Person 객체     │
└──────────┘              │ name → "김철수" │
   참조 변수는 스택       └─────────────────┘
                            실제 객체는 힙

변수 p는 스택에, 객체는 힙에 있다. 그래서 다른 스레드에 p를 넘기면 같은 객체를 공유하게 된다 — 여기서 동시성 문제가 시작된다.

메서드 영역 (Metaspace)

클래스 정보, static 변수, 상수 풀이 있다.

자바 8에서 큰 변화가 있었다. ~ 자바 7 : PermGen (힙 안. 고정 크기)

• 클래스를 많이 로드하면 OutOfMemoryError: PermGen space
• 크기 예측이 어려워 악명 높았다

자바 8 ~ : Metaspace (네이티브 메모리. 기본 무제한)

• OOM은 줄었지만, 방치하면 시스템 메모리를 다 먹는다
• -XX:MaxMetaspaceSize 로 상한을 두는 것이 권장

Metaspace가 계속 늘어난다면 클래스로더 누수를 의심한다 — 동적 프록시·리플렉션·잦은 재배포에서 발생한다.

OOM 메시지로 원인 찾기 — 실무 진단

메시지가 어느 영역이 터졌는지 알려 준다. 이 표를 아는 것이 장애 대응의 출발점이다.