[Java] GC 변천사

자바의 GC(Garbage Collection) 는 JVM 성능과 메모리 관리의 핵심 요소라서, 시대별로 큰 변화를 겪어왔습니다. 흐름을 정리하겠습니다.

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🕰️ 자바 GC 변천사

1. Serial GC (초기, JDK 1.2~)

• 단일 스레드 기반 → 작은 애플리케이션에 적합
• Stop-The-World 시간이 길어 대규모 서비스에는 부적합
• 구조: Young/Old 세대 분리, Mark-Sweep-Compact 방식

2. Parallel GC (JDK 1.4~)

• 멀티코어 활용 → Young/Old 세대 수집을 병렬화
• Throughput Collector 라고도 불림
• 대규모 서버 환경에서 기본 선택지로 자리잡음

3. CMS (Concurrent Mark-Sweep, JDK 1.5~)

• Stop-The-World 시간을 줄이기 위해 동시 마킹/스위핑 도입
• 응답 지연(latency)에 민감한 서비스에 적합
• 단점: Fragmentation 발생, Full GC 비용 큼
• JDK 9 이후 Deprecated → JDK 14에서 완전 제거

4. G1 GC (Garbage First, JDK 7~)

• Region 기반 메모리 관리 (Heap을 여러 Region으로 나눔)
• Predictable Pause Time 목표 → 짧고 일정한 GC 지연 제공
• CMS 대체로 자리잡음, JDK 9 이후 기본 GC

5. ZGC (JDK 11~)

• 초저지연 GC (Pause Time < 10ms 목표)
• 수십 GB~TB 규모 Heap에서도 안정적
• Colored Pointer, Load Barrier 기법 사용
• JDK 15부터 Linux/Windows/macOS 지원

6. Shenandoah GC (JDK 12~)

• Red Hat 주도 개발
• Concurrent Compaction → GC 중에도 객체 이동 가능
• Pause Time 최소화, 대규모 메모리 환경에 적합

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📊 요약 비교

GC	특징	장점	단점
Serial	단일 스레드	단순, 소규모 적합	대규모 환경 부적합
Parallel	멀티스레드	Throughput ↑	Pause Time 길음
CMS	Concurrent Mark-Sweep	Pause Time ↓	Fragmentation, Deprecated
G1	Region 기반	예측 가능한 Pause	튜닝 복잡
ZGC	초저지연	TB급 Heap 지원	최신 JVM 필요
Shenandoah	Concurrent Compaction	Pause 최소화	상대적 성능 오버헤드

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👉 결론적으로, 과거에는 Throughput 중심(Parallel, CMS) 이었지만, 최근에는 저지연 중심(G1, ZGC, Shenandoah) 으로 발전했습니다. 특히 ZGC와 Shenandoah는 대용량 AI 시스템이나 실시간 서비스에서 가장 많이 쓰이는 최신 GC입니다.