GC란?
프로그램이 동적으로 할당했던 (heap 영역) 메모리 영역 중 필요 없게 된 영역을 여러 알고리즘을 통해 해제하는 것입니다.
장점
- 메모리 누수 방지
- 해제된 메모리에 접근 방지
- 해제한 메모리 또 해제 방지
단점
- GC 작업은 순수 오버헤드
- 개발자는 언제 GC가 메모리를 해제하는지 모릅니다
GC 알고리즘
Reference Counting
객체에 접근할 수 있는 카운팅 넘버를 통해 현재 참조 중인지 확인하는 알고리즘
문제점: 힙 객체가 서로 참조하고 있으면 순환 참조로 GC 제거 대상에서 제외됨
Mark And Sweep
root로부터 연결되어 있다면 reachable, 연결되어 있지 않다면 unreachable
단점:
- 의도적으로 GC를 실행시켜야 함
- 어플리케이션 실행과 GC 실행이 병행됨
Root Space의 위치
- Stack의 로컬 변수
- Method Area의 static 변수
- Native Method Stack의 JNI 참조
Heap 영역 구조
Young Generation Old Generation
┌─────┬─────┬─────┐ ┌────────────────┐
│Eden │ S0 │ S1 │ │ │
└─────┴─────┴─────┘ └────────────────┘
처음 생성된 객체들은 Eden에 저장되고, 살아남을 때마다 Survival0, Survival1으로 이동하며 몇 번 Minor GC로부터 살아남았는지 카운팅합니다. 일정 횟수 이상 살아남았다면 Old Generation으로 객체를 이동시킵니다.
Stop the World
Old Generation의 객체를 정리할 때 발생합니다. 프로그램을 멈추고 메모리를 정리하는 데 사용됩니다.
GC 방식
Serial GC
- 싱글 스레드로 동작하는 가장 간단한 GC
- 실행 시 모든 스레드의 STW 발생
- 클라이언트 앱 또는 일시 중지 시간에 대한 제한이 없는 경우에 대부분 선택하는 GC
Parallel GC
- Serial GC와 다르게 힙 영역 관리를 위해 멀티 스레드를 활용하는 GC
- 하지만 GC 수행 시에는 똑같이 다른 앱 스레드도 정지 (STW)
- 여러 개의 쓰레드로 GC를 실행
- 멀티코어 환경에서 사용
- Java 8의 default GC 방식
CMS GC
- CMS (Concurrent Mark Sweep)은 멀티 GC 스레드를 활용한 GC
- Stop the World 최소화를 위해 고안
- GC 작업을 어플리케이션과 동시에 실행
- G1 GC 등장에 따라 Deprecated
G1 GC
- 힙을 동일한 크기의 영역(Region)으로 분할하여 관리
- Garbage First (G1) - 가비지가 가장 많은 영역부터 정리
- Heap을 Region으로 나누어 사용
- Java 9부터 기본 GC 알고리즘
