GC(Garbage Collection)란?

• JVM 내의 Heap 메모리 영역에서 사용하지 않는 객체를 삭제하는 프로세스.

GC를 실행하는 이유?

• 객체(Object)가 생성된 후 사용이 끝나면 메모리에서 해제해주어야 하는데 이때 메모리가 해제되지 않은 객체는 시스템의 메모리를 잡아먹으며 메모리 누수(Memory Leak)를 발생시킨다. 이러한 메모리 누수를 줄이기 위해 GC가 실행된다.

GC의 garbage 판별

• GC는 객체가 garbage인지 판별하기 위해서 reachability라는 개념을 사용한다.

• Unreachable한 객체가 GC의 대상이 되는 객체.

Mark and Sweep 알고리즘?

• Mark : GC Root로부터 모든 변수를 스캔하면서 객체의 참조여부를 찾아서 마킹.
• Sweep : Unreachable한 객체를 메모리에서 제거.
• Compact(경우에 따라 추가됨) : Sweep 후에 여기저기 분산된 객체들을 한쪽으로 모아주는 것.

GC 과정?

• GC가 동작하는 Heap 메모리는 크게 [Young Generation] 영역과 [Old Generation] 영역으로 나뉜다.

  

  [Young Generation]

  • 1개의 [Eden] 영역과 2개의 [Survivor] 영역으로 구성되어 있다.

  • Young Generation 에서 일어나는 GC를 Minor GC 라고 한다.

  • Minor GC 동작과정

    1. 새로 생성된 객체는 Eden 영역에 위치한다.

    2. Eden 영역에서 GC가 발생한 후 살아남는 객체가 Survivor 영역 중 한 곳으로 이동한다.

    3. Survivor 영역은 GC 후 살아남은 객체가 계속해서 쌓이는 영역인데, 두 개의 Survivor 영역 중 한 쪽 영역이 가득차면 다시 GC를 통해 비어있는 다른 Survivor 영역으로 객체를 이동시킨다. 즉, 두 개의 Survivor 영역 중 한 곳은 반드시 비어있는 상태여야 한다.

    4. 위 과정을 반복하면서 계속 살아남은 객체가 특정 시간이 지나면 Old Generation 영역으로 이동한다. 이를 Promotion 이라고 한다.

  [Old Generation]

  • 기본적으로 영역 내 데이터가 가득차면 GC를 실행한다.
  • Old Generation 에서 일어나는 GC를 Major GC 라고 한다.

• Heap을 Young 과 Old로 나누는 이유

  • 객체의 수명에 대한 일반적 분포

  

  • 위 분포도를 살펴보면 대부분의 객체는 생성된 이후 얼마 지나지않아 수명이 끝난다. 예외는 있겠지만 대부분의 애플리케이션은 이러한 모양의 시나리오를 가진다.
  • ‘대부분의 객체가 젊을 때 죽는다’는 시나리오를 최대한 효율적으로 적용하기 위해 Heap 메모리는 Young과 Old Generation 으로 나뉘고, 대부분의 객체는 Young Generation 에서 죽는다.

가비지 콜렉터(Garbage Collector)의 종류?

• STW
  • GC 작업이 실행될 때 애플리케이션은 모든 작업을 멈춘 후 GC 작업만을 진행하는데 이를 ‘STW(Stop The World)’ 라고 한다. 어떤 가비지 컬렉터를 사용하더라도 STW는 발생한다.