[자바] #04. 자바에서의 메모리 구조 - 메소드 영역과 힙 영역

메소드 영역 (Method Area)

 클래스에 대한 정보(메타데이터)와 정적(static) 데이터가 저장되는 공간.

• 클래스 로더(Class Loader)가 클래스를 로드할 때 생성됨.
• 클래스의 메타데이터(클래스명, 메서드, 변수 정보)를 저장.
• static 변수, static 메서드, 상수(Constant Pool) 정보도 저장됨.
• JVM이 종료될 때까지 유지됨 (Garbage Collection의 영향을 받지 않음).

 

✨ 메소드 영역에 저장되는 내용

저장 데이터	설명
클래스 정보	클래스명, 패키지명, 부모 클래스 정보
메소드 정보	메서드의 바이트코드, 접근 제어자, 반환 타입 등
static 변수	모든 인스턴스가 공유하는 static 변수
상수 풀(Constant Pool)	final static 상수와 문자열 리터럴

 

📌 메소드 영역 예제

class Example {
    static int staticVar = 100;  // 메소드 영역에 저장됨

    static void staticMethod() {  // 메소드 영역에 저장됨
        System.out.println("Static Method 실행!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Example.staticMethod();  // 메소드 영역에서 실행
    }
}

 

위의 main 메소드에서는 Example의 클래스 메소드에 접근하고 있다. 이렇듯 인스턴스의 생성 및 클래스 변수, 클래스 메소드에 접근하기 위해서는 먼저 해당 클래스의 바이트코드가 메모리 공간에 로딩되어야(메모리 공간에 올려져야) 하는데, 이때 로딩되는 메모리 공간이 바로 '메소드 영역'이다.

💡 실행 과정

1. Example 클래스가 처음 로드될 때, 메소드 영역에 클래스 정보, static 변수 staticVar, static 메서드 staticMethod()가 저장됨.
2. Example.staticMethod()가 호출되면, 메소드 영역의 staticMethod()를 실행.

✅ static 변수와 static 메서드는 객체를 생성하지 않아도 메소드 영역에서 관리된다!
✅ Garbage Collection의 대상이 아니므로 프로그램이 종료될 때까지 유지된다.

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힙 영역 (Heap Area)

 

new 키워드로 생성된 객체와 인스턴스 변수를 저장하는 공간.

• new 키워드로 생성된 객체(인스턴스)와 그 안의 인스턴스 변수(필드)가 저장됨.
• 메모리 공간이 크고, 객체가 더 이상 참조되지 않으면 Garbage Collector(GC)에 의해 자동 삭제됨.
• 인스턴스 변수(객체의 속성)는 힙에 저장되지만, 참조 변수는 스택에 저장됨.
• GC(Garbage Collection)로 필요 없는 객체를 자동으로 정리함.

class Person {
    String name;  // 힙 영역에 저장됨
    int age;      // 힙 영역에 저장됨

    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    void introduce() {
        System.out.println("안녕하세요, 저는 " + name + "이고, 나이는 " + age + "살입니다.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("홍길동", 30); // 힙 영역에 객체 생성
        Person p2 = new Person("김철수", 25); // 힙 영역에 객체 생성

        p1.introduce();  
        p2.introduce();
    }
}

📌 메모리 할당 과정 (p1과 p2의 저장 위치)

💡 1. main() 메서드 실행 (스택 생성)

• main() 메서드가 실행되면서 스택(Stack) 영역에 main()의 스택 프레임이 생성됨.

💡  2. Person 객체 생성

Person p1 = new Person("홍길동", 30);

• new Person("홍길동", 30); 실행 시, 힙(Heap) 영역에 Person 객체가 생성됨.
• p1은 스택(Stack) 영역에 저장되며, 힙 영역의 Person 객체를 참조.
• name 필드는 "홍길동" 문자열 객체를 가리키는 참조 변수이며, 문자열 리터럴 "홍길동"도 힙에 저장됨.
• age 필드는 int 타입(기본형)이므로 힙에 직접 저장됨.

💡  3. Person 객체가 하나 더 생성됨

Person p2 = new Person("김철수", 25);

• 또 다른 Person 객체가 힙에 생성됨.
• p2는 스택에 저장되고, 힙의 새로운 Person 객체를 참조.
• p2.name은 "김철수"를 참조하는 힙 메모리 주소를 가짐.
• p2.age는 힙에 저장된 25 값을 가짐.

📌 최종 메모리 구조

✅ p1, p2는 스택에 저장된 참조 변수(레퍼런스)이며, 힙의 Person 객체를 가리킴.
✅ Person 객체 안의 name(String)과 age(int)는 힙에 저장됨.
✅ "홍길동", "김철수"는 자바의 String 풀 또는 힙 영역에 저장됨.

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❓ 질문 1. Person 클래스 안의 String name, int age도 힙 영역에 저장되는가?

✔ 그렇다. new로 생성된 객체의 멤버 변수(name, age)는 힙 영역에 저장된다!

✔ 하지만 String name은 참조 변수이므로, "홍길동" 문자열 객체는 별도로 힙에 저장된다.
✔ int age는 기본형(primitive type) 데이터라서 Person 객체 내부의 힙 메모리에 직접 저장된다.

 

❓ 질문 2. 기본형 변수(int, double 등)는 스택에 저장되는 것 아닌가?

✔ 지역 변수(메서드 내부에 선언된 int, double 등)는 스택(Stack)에 저장된다.

✔ 그러나, new로 생성된 객체 안의 기본형 필드는 객체 내부(힙)에 저장된다.