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JVM(JavaVirtualMachine)이란

- Java의 중간 코드를 실행할 수 있는 주체
- Java와 OS사이의 중개자 역할
- Java가 OS에 종속되지 않고 사용가능하게 해줌.
- 메모리 관리 기능(용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리),
 Garbage Collection을 제공

Java 프로그램과 일반 프로그램의 실행구조는 아래와 같다.

https://www.slideshare.net/ssuser4ff81c/java-56998433

왼쪽이 Java , 오른쪽이 그외 JVM을 사용하지 않는 언어들로 작성한 프로그램의 실행 구조이다. 앞서 설명한 바와 같이 Java의 경우는 JVM이 OS로 부터 메모리 사용권한을 받아 프로그램을 실행시켜주기 때문에 JVM이 지원하는 모든 OS들에 독립적일 수 있다.

아래의 Java의 실행과정을 보면

https://www.slideshare.net/ssuser4ff81c/java-56998433

사용자가 Java로 작성한 코드(.java)는 컴파일러를 거쳐서 중간코드인 Java Byte Code(.class)로 나오고 이를 JVM에서 실행하는것을 확인할 수 있다.

JVM의 구성
https://www.slideshare.net/ssuser4ff81c/java-56998433

- Class Loader= 모든 클래스는 참조되는 순간에 동적으로 JVM에 Link되며 메모리에 로딩되는데, 동적 클래스 로딩은 Class Loader을 통해서 이루어 진다.
JVM은 클래스에 대한 정보를 알지 못하기때문에 main이 실행되기 전에 Class Loader가 클래스를 로딩할 때 필요한 정보를 구하고, 클래스가 올바른지 검사한다.

- Execution Engine= Class Load 작업 후 , Byte Code는 Runtime Data Area에 배치된다. JVM은 Method(=Class) Area의 Byte Code를 Execution Engine에 제공하여 Class에 정의된 내용대로 실행하게 된다.
즉 Execution Engine이란 ByteCode를 실행하는 Runtime Module이다. 
※ Runtime Module의 방식은 Interpreter랑 JIT(just in time) Compiler 방식이 있다.

- Runtime Data Areas = 프로그램을 수행하기 위해 OS에서 할당 받은 메모리 공간

https://www.slideshare.net/ssuser4ff81c/java-56998433

1. Class(=Static=Method) 영역
사용하는 클래스 파일의 바이트 코드가 로드되는 곳으로 static 변수의 값 그리고 멤버 변수, 메소드 등 클래스에 대한 정보=metadata(값아님)가 JVM이 종료될때 까지 유지된다.
이렇게 Class 영역에 바이트 코드가 올라가는 것을 ClassLoding 이라고 하며  ClassLoding 이 되야 하는 이유는 메소드를 호출하기 위해서는 먼저 그 메소드를 갖고 있는 클래스 파일(바이트 코드)이 메모리에 로딩되어 있어야 하기 때문이다.

2. Stack 영역
지역변수와 매개변수가 저장되는 곳으로 메소드가 호출되거나 로프문안으로 들어왔을때 스택영역에 메모리를 할당한다. 지역문 안에서만 임시 할당 되있다가 지역문이 끝나면 삭제된다.

3. Heap 영역
기본형 변수를 제외한 참조형 변수들이 가르키는 곳(주소)에 내용이 저장되는 영역이다. 흔히 new를 통해 생성된 인스턴스가 저장되는 곳이다.

예를 들어  아래와 같은 A라는 클래스가 있다고 가정했을때

public static void main(String[] args) { A sample= new A(); }

 이렇게 메인 메소드에서 sample 인스턴스를 생성하게 되면 
Stack영역에는 지역변수인 sample과 sample의 내용이 저장된 주소값이 저장되고
Heap영역에는 sample 안에 있는 인스턴스 변수인 int a와 String str이 저장되게 된다.

즉 new 로 생성된 객체의 내용은 Heap영역에 저장되고 참조형 변수인 sample은 main함수 안에 있는 지역변수 이므로 Stack영역에 저장되는 것이다.

※힙 영역에 저장된 내용들은 참조형 변수가 참조하지 않게 되어 가비지가 되면 가비지 컬렉터에 의해 제거되거나 JVM이 종료되면 제거된다.

- GC(Garbage Collector)
참조되지 않은 객체들을 탐색 후 삭제 후 , 삭제된 객체의 메모리를 반환한다.
※ stop-the-world = GC을 실행하기 위해 JVM이 어플리케이션 실행을 멈추는 것으로 GC를 실행하는 Thread를 제외한 나머지 Thread는 모두 작업을 멈춘다. (stop-the-world를 줄이기 위한것이 GC 튜닝)


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prime is a positive integer X that has exactly two distinct divisors: 1 and X. The first few prime integers are 2, 3, 5, 7, 11 and 13.

semiprime is a natural number that is the product of two (not necessarily distinct) prime numbers. The first few semiprimes are 4, 6, 9, 10, 14, 15, 21, 22, 25, 26.

You are given two non-empty arrays P and Q, each consisting of M integers. These arrays represent queries about the number of semiprimes within specified ranges.

Query K requires you to find the number of semiprimes within the range (P[K], Q[K]), where 1 ≤ P[K] ≤ Q[K] ≤ N.

For example, consider an integer N = 26 and arrays P, Q such that:

P[0] = 1 Q[0] = 26 P[1] = 4 Q[1] = 10 P[2] = 16 Q[2] = 20

The number of semiprimes within each of these ranges is as follows:

  • (1, 26) is 10,
  • (4, 10) is 4,
  • (16, 20) is 0.

Write a function:

class Solution { public int[] solution(int N, int[] P, int[] Q); }

that, given an integer N and two non-empty arrays P and Q consisting of M integers, returns an array consisting of M elements specifying the consecutive answers to all the queries.

For example, given an integer N = 26 and arrays P, Q such that:

P[0] = 1 Q[0] = 26 P[1] = 4 Q[1] = 10 P[2] = 16 Q[2] = 20

the function should return the values [10, 4, 0], as explained above.

Assume that:

  • N is an integer within the range [1..50,000];
  • M is an integer within the range [1..30,000];
  • each element of arrays P, Q is an integer within the range [1..N];
  • P[i] ≤ Q[i].

Complexity:

  • expected worst-case time complexity is O(N*log(log(N))+M);
  • expected worst-case space complexity is O(N+M), beyond input storage (not counting the storage required for input arguments).



prime   = 소수 (1과 자기자신과 나누어 지는수)

semiprime =반소수 (자기자신및 다른 소수와 곱한값)


P  와 Q 사이에 반소수의 개수를 구하면 되는거다.


아래는 나의 솔루선

너무 어렵고 힘든 문제다 아래소스는 답만 나오는데 중점을 두었지 전혀 만족스러운 코드가 아니다.

담에 다시 도전하겠다.



// you can also use imports, for example:

import java.util.*;


// you can write to stdout for debugging purposes, e.g.

// System.out.println("this is a debug message");


class Solution {

    public int[] solution(int N, int[] P, int[] Q) {

        

        //first, get  primes and then get semiprimes.

        Set<Integer> prime = new LinkedHashSet<Integer>();

        for(int i=2; i< N; i++){

            prime.add(i);

            for(int j =1; j<i; j++){

                if( i%j == 0 && j !=1 && j !=i){

                    prime.remove(i);

                }

            }

        }

       // System.out.println("prime = " + prime);

        

        Set<Integer> semiPrime = new LinkedHashSet<Integer>();

        for(int i=0; i< prime.size(); i++){

            int getPrime = prime.stream().skip(prime.size()-(i+1)).findFirst().get();

             semiPrime.add(getPrime * getPrime);

             for(int j =1; j< prime.size(); j++){

                 int getPrime1 = prime.stream().skip(prime.size()-(i+1)).findFirst().get();

                 int getPrime2 = prime.stream().skip(prime.size()-(j+1)).findFirst().get();

               semiPrime.add(getPrime1 * getPrime2);

            }

        }

        //System.out.println("semiPrime = " + semiPrime);

        

        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(semiPrime);

      

        int[] ret = new int[3];

        int cnt = 0;

        for(int i=0 ;i < P.length; i++){

               for(int j =0; j< list.size() ; j++){

                       if(list.get(j) >= P[i] && list.get(j)  <= Q[i] ){

                           cnt++;

                     }

               }

               ret[i] = cnt;

               cnt = 0;

        }

        // System.out.println("ret = " + ret);

         

        return ret;

        

    }

}

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Process:

  • An executing instance of a program is called a process.
  • Some operating systems use the term ‘task‘ to refer to a program that is being executed.
  • A process is always stored in the main memory also termed as the primary memory or random access memory.
  • Therefore, a process is termed as an active entity. It disappears if the machine is rebooted.
  • Several process may be associated with a same program.
  • On a multiprocessor system, multiple processes can be executed in parallel.
  • On a uni-processor system, though true parallelism is not achieved, a process scheduling algorithm is applied and the processor is scheduled to execute each process one at a time yielding an illusion of concurrency.
  • Example: Executing multiple instances of the ‘Calculator’ program. Each of the instances are termed as a process.

Thread:

  • A thread is a subset of the process.
  • It is termed as a ‘lightweight process’, since it is similar to a real process but executes within the context of a process and shares the same resources allotted to the process by the kernel.
  • Usually, a process has only one thread of control – one set of machine instructions executing at a time.
  • A process may also be made up of multiple threads of execution that execute instructions concurrently.
  • Multiple threads of control can exploit the true parallelism possible on multiprocessor systems.
  • On a uni-processor system, a thread scheduling algorithm is applied and the processor is scheduled to run each thread one at a time.
  • All the threads running within a process share the same address space, file descriptors, stack and other process related attributes.
  • Since the threads of a process share the same memory, synchronizing the access to the shared data withing the process gains unprecedented importance.


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