Garbage Collection이란?

이후띵·2022년 3월 18일

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한 줄 답변

Garbage Collection 이란? 메모리의 Life Cycle에서 이미 사용하고 더이상 필요없는 메모리들에 대해 mark-and-sweep이라 불리는 알고리즘을 통해 해제하는 기능이다.

자바스크립트에서 가비지 컬렉션은 엔진이 자동으로 수행하므로 개발자는 이를 억지로 실행하거나 막을 수 없다.

메모리의 Life Cycle
1. Allocate Memory
  
  메모리는 운영채제에 의해서 할당되며 너의 프로그램이 사용할 수 있도록 한다. C와 같은 저수준의 언어들에서 너가 개발자로서 handle 해야하는 명시적 작업이다. 그러나 고수준 언어들에서는 당신을 위해 알아서 보살펴준다.
2. Use Memory
  
  너의 프로그램이 이전에 할당 받은 메모리들을 사용하는 과정이다. 너가 너의 코드들 안에서 할당된 변수들들 사용할 때, operation들을 읽거나 쓰는 것을 말한다.
3. Release Memory
  
  이미 사용하고 더이상 필요없는 메모리들을 free시킬 수 있고 사용가능하게 하기위해 남겨진 메모리들을 release 하는 과정이다. Allocate Memory 를 했다면, 저수준의 언어들에서는 명시적으로 진행시켜줘야 된다.

가비지 컬렉션의 기준
- 자바스크립트는 도달 가능성(reachability)라는 개념을 사용해 메모리 관리를 수행한다.
- 도달 가능한(reachable) ****이란, 쉽게 말해 어떻게든 접근하거나 사용할 수 있는 값을 의미한다. 도달 가능한 값은 메모리에서 삭제되지 않는다.
1. 아래 소개하는 값들은 그 태생부터 도달 가능하기 때문에, 명백한 이유 없이는 삭제되지 않는다.
  
  예시:
  - 현재 함수의 지역 변수와 매개변수
  - 중첩 함수의 체인에 있는 함수에서 사용되는 변수와 매개변수
  - 전역 변수
  - 기타 등등
  이런 값은 *루트(root)* 라고 부른다.
2. 루트가 참조하는 값이나 체이닝으로 루트에서 참조할 수 있는 값은 도달 가능한 값이 된다.
  
  전역 변수에 객체가 저장되어있다고 가정해 보자. 이 객체의 프로퍼티가 또 다른 객체를 참조하고 있다면, 프로퍼티가 참조하는 객체는 도달 가능한 값이 된다. 이 객체가 참조하는 다른 모든 것들도 도달 가능하다고 여겨진다.

자바스크립트 엔진 내에선 가비지 컬렉터
가 끊임없이 동작합니다. 가비지 컬렉터는 모든 객체를 모니터링하고, 도달할 수 없는 객체는 삭제합니다.

간단한 예시

// user엔 객체 참조 값이 저장됩니다.
let user = {
  name: "John"
};

이 그림에서 화살표는 객체 참조를 나타냅니다. 전역 변수 "user"는 {name: "John"} (줄여서 John)이라는 객체를 참조합니다. John의 프로퍼티 "name"은 원시값을 저장하고 있기 때문에 객체 안에 표현했습니다.

user의 값을 다른 값으로 덮어쓰면 참조(화살표)가 사라집니다.

user = null;

이제 John은 도달할 수 없는 상태가 되었습니다. John에 접근할 방법도, John을 참조하는 것도 모두 사라졌습니다. 가비지 컬렉터는 이제 John에 저장된 데이터를 삭제하고, John을 메모리에서 삭제합니다.

모던 자바스크립트 엔진은 좀더 발전된 가비지 컬렉션 알고리즘을 사용한다.

어떤 알고리즘을 사용하는지 궁금하다면 ‘The Garbage Collection Handbook: The Art of Automatic Memory Management’(저자 – R. Jones et al)를 참고하시기 바란다.

정말 자세하게 잘 설명 되어있는 곳

이후띵's 개발일지