- 가비지 컬렉션은 자바의 메모리 관리 방법 중 하나로 JVM(자바 가상머신)의 HEAP영역에서 동적으로 할당 했던 메모리중 필요 없게 된 메모리 객체를 모아 주기적으로 제거하는 프로세스를 말한다.
가비지 컬렉션 대상
- 가비지 컬렉션은 특정 객체가 Garbage인지 아닌지 판단하기 위해서 도달성, 도달능력이란 개념을 적용한다
- 객체에 레퍼런스가 있다면, Reachable로 구분되고, 객체에 유효한 레퍼런스가 없다면 Unreachable로 구분해 버리고 제거해 버린다.
Reachable : 객체가 참조되고 있는 상태
Unreachable : 객체가 참조되고 있지 않은 상태 (GC의 대상이 됨)
JVM 메모리에서는 객체들은 실질적으로 Heap영역에서 생성되고 Method Area이나 Stack Area 에서는 Heap Area에 생성된 객체의 주소만 참조하는 형식으로 구성된다.
하지만 이렇게 생성된 Heap Area의 객체들이 메서드가 끝나는 등의 특정 이벤트들로 인하여 Heap Area 객체의 메모리 주소를 가지고 있는 참조 변수가 삭제되는 현상이 발생하면, 위의 그림에서의 빨간색 객체와 같이 Heap영역에서 어디서든 참조하고 있지 않은 객체(Unreachable)들이 발생하게 된다.
이러한 객체들을 주기적으로 가비지 컬렉터가 제거해주는 것이다.
가비지 컬렉션 청소 방식
- Mark and Sweep 방식
- 가비지 컬렉션이 될 대상 객체를 식별(Mark)하고 제거(Sweep)하며 객체가 제거되어 파편화된 메모리 영역을 앞에서부터 채워나가는 작업(Compaction)을 수행하게 된다.
heap 메모리의 구조
- JVM의 힙(heap) 영역은 동적으로 레퍼런스 데이터가 저장되는 공간으로서, 가비지 컬렉션의 대상이 되는 공간이다.
- 객체는 대부분 일회성되며, 메모리에 오랫동안 남아있는 경우는 드물다는 것이다.
- JVM 개발자들은 보다 효율적인 메모리 관리를 위해, 객체의 생존 기간에 따라 물리적인 Heap 영역을 나누게 되었고 Young 과 Old 총 2가지 영역으로 설계하였다
Young 영역
- 새롭게 생성 된 객체가 할당되는 여역
- 대부분의 객체가 금방 Unreachable 상태가 되기 때문에, 많은 객체가 Young 영역에서 생성되었다가 사라진다.
- Young 영역에 대한 가비지 컬렉션을 Minor GC라고 부른다.
Old 영역
- Young 영역에서 Reachable 상태를 유지하여 살아남은 객체가 복사되는 영역
- Young 영역보다 크게 할당 되며, 영역의 크기가 큰만큼 가비지는 적게 발생한다.
- Old 영역에 대한 가비지 컬렉션을 Major GC 또는 Full GC라고 부른다.
Old 영역이 Young 영역보다 크게 할당되는 이유는 Young 영역의 수명이 짧은 객체들은 큰 공간을 필요로 하지 않으며 큰 객체들은 Young 영역이 아니라 바로 Old 영역에 할당되기 때문이다.
또 다시 Heap 영역은 더욱 효율적인 GC를 위해 Young 영역을 3가지 영역(Eden, survivor0, survivor1)으로 나눈다.
Eden
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new를 통해 새로운 생성된 객체가 위치
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정기적인 쓰레기 수집 후 살아남은 객체들을 Survivor영역으로 보냄
Survivor 0 / Survivor 1
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최소 1번의 GC이상 살아남은 객체가 존재하는 영역
= Survivor 영역에는 특별한 규칙이 있는데, Survivor 0 또는 Survivor 1 둘중 하나에는 꼭 비어 있어야 하는 것이다.
하나의 힙 영역을 세부적으로 쪼갬으로서 객체의 생존 기간을 면밀하게 제어하여 가비지 컬렉터(GC)를 보다 정확하게 불필요한 객체를 제거하는 프로세스를 실행하도록 한다.
