[Java] JIT 컴파일러(Just-In-Time)

JIT 컴파일러는 무엇인가?

JIT는 Just-In-Time의 약어로 '즉시'라는 뜻입니다. JIT 컴파일러를 이해하기 위해서는 먼저 자바에서 컴파일과 런타임이 어떤 식으로 처리가 되는지를 먼저 이해해야 합니다. 우리가 자바 코드를 입력하고 실행 버튼을 누르면 다음과 같은 과정을 거쳐서 처리가 됩니다.

1. Java 코드는 JavaCompiler를 통해 ByteCode로 변환된다.
2. 인터프리터를 통해 한 줄 한 줄 해당 OS에서 이해할 수 있는 기계어(native code)로 번역된다.

이렇게 Java는 컴파일과 인터프리터의 두 가지 방식을 병행해서 사용하는 인터프리터(Interpreter) 방식과 컴파일(Compile) 방식이 혼합된 언어입니다.

하지만 이러한 방식에는 문제가 있었습니다. 매번 컴파일을 통해 Java파일을 ByteCode로 변환한 후 다시 인터프리터를 통해 한 줄 한 줄 기계어로 변환하는 작업은 속도면에서 매우 비효율적이었습니다. 이를 해결하기 위해 JIT 컴파일러가 생겼습니다. 

소스코드~바이트코드

위 이미지는 해당 영상의 캡쳐본입니다. 잘 보시면 4, 5, 6번의 Display()라는 메서드가 소스코드에 중복되어 적혀있고, 이를 컴파일러가 ByteCode로 변환했습니다. 인터프리터가 기계어로 번역하기 위해 ByteCode를 살필 때 원래는 중복된 3개의 Display() 메서드를 전부 하나씩 번역하게 됩니다. 하지만 JIT 컴파일러를 사용하면 아래 이미지와 같이 먼저 JIT 컴파일러가 소스 코드 전체를 확인한 후 중복된 부분을 미리 기계어로 번역시켜서 저장해놓습니다. 이후 인터프리터 방식으로 번역하다가 중복된 부분을 만나게 되면 이미 변환된 기계어 코드를 재사용합니다. 따라서 훨씬 시간속도 면에서 개선된 모습을 보여줍니다.

JIT Compiler를 이용한 자바 실행 과정

하지만 이 과정을 수행하기 위해서는 초반에 메모리를 잡아두거나 하는 선행 작업들이 있어서 초기 실행속도는 다소 느릴 수도 있습니다. 하지만 그 이후로는 ByteCode를 사용할 때마다 기계어(native code)로 변환하는 작업이 덜 들어 실행 속도가 많이 향상됩니다. 또한 중복된 코드가 별로 없어 코드가 재 사용될 일이 없거나 규모가 작은 프로그램에서는 오히려 초기 실행 속도를 더 잡아먹어 배보다 배꼽이 더 큰 경우가 생길 수도 있지만 일반적으로는 빠른 속도를 보여줍니다.