JVM은 무엇이며 자바 코드는 어떻게 실행하는 것인가

목표

• 자바, 코틀린 소스파일을 JVM으로 실행하는 과정 이해하기

JVM이란 무엇인가

JVM(Java Virtual Machine, 자바 가상 머신)은 자바 프로그램을 실행하기 위한 도구다. 개발자는 작성한 자바 코드를 바로 실행할 수 없다. 소스파일을 JVM이 이해할 수 있는 바이트코드로 변환해야 한다. 변환한 바이트코드는 운영체제(OS)에 독립적으로 동작하기 때문에, 동일하게 프로그램을 실행할 수 있다. 덕분에 핵심 가치인 'WORA(Write Once, Run Anywhere)¹'를 제공한다. 즉, JVM은 동일한 환경에서 동작할 수 있도록 중간에서 도와주는 핵심 도구다.

컴파일 하는 방법

javac <소스파일>

자바 소스파일(.java)은 javac 명령을 통해 컴파일된다. 명령을 실행하면 바이트 코드를 담은 .class파일을 생성한다.

kotlinc <소스파일 또는 디렉터리> -include-runtime -d <jar 이름>

코틀린 소스파일(.kt)은 kotlinc명령을 통해 컴파일하며 동일한 .class파일을 생성한다.

JVM은 언어와 상관없이 .class 파일을 실행한다. 하지만 코틀린은 코틀린 런타임 라이브러리(Kotlin Runtime Library)라는 추가 정보가 필요하다. 코틀린 런타임 라이브러리에는 코틀린 내장 클래스와 API 의존 관계가 담겨있다.

실행하는 방법

java HelloWorld

생성된 .class파일은 java명령을 통해 실행한다.

java -jar <jar 이름>

코틀린은 생성된 JAR파일을 실행한다.

바이트코드란 무엇인가

바이트코드(Bytecode)는 소스 코드를 컴파일한 결과물이며, JVM이 이해하고 실행할 때 사용한다.

JIT 컴파일러란 무엇이며 어떻게 동작하는지

• JIT(Just-In-Time) 컴파일러는 바이트코드를 실행 시점에 기계어로 변환하는 컴파일러다. JVM 성능 최적화에 핵심이다. JIT는 프로그램의 실행 과정에서 자주 사용되는 코드를 발견하고, 기계어로 변환하여 성능을 향상시킨다. 덕분에 반복 실행 시 높은 성능을 제공한다.

JDK와 JRE의 차이

• JRE(Java Runtime Environment): JVM, 프로그램에 실행에 필요한 라이브러리를 포함하여 프로그램을 실행하기 위한 환경을 제공한다. JDK의 일부다.
• JDK(Java Development Kit): 컴파일러, 디버거 등 필요한 요소를 모두 포함한다. 프로그램을 만드는데 필요한 모든 것이 담겨있다.

참고 자료

• 『Kotlin in Action: 2/e 』(세바스티안 아이그너·로만 엘리자로프·스베트라나 이사코바·드미트리 제메로프, 에이콘출판, 2025)