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Garbage Collection

: 불필요한 메모리 낭비를 방지하기 위해 JVM이 불필요한 메모리를 정리해주는 기능

전체적인 흐름

• Java는 Heap 영역에 참조 타입(인스턴스나 동적 할당된 데이터)을 저장
• Young Generation 공간: 새로 생성된 인스턴스 저장
  • Minor GC가 일어남
• Old Generation 공간 : Minor GC를 여러 번 거친 인스턴스들을 저장
  • Major GC가 일어남

GC가 기본으로 하는 JVM의 2가지 대전제

• 대부분의 객체는 쉽게 Garbage가 된다.
• Old generation 영역의 객체가 Young generation의 객체를 참조하는 일은 드물다.

GC의 동작 방식

공통 동작 방식

• Stop the world
  • JVM이 GC를 실행하기 위해 애플리케이션의 실행을 멈추는 작업
  • GC를 실행하는 thread 외 다른 모든 thread의 작업 중단
• Mark and Sweep
  • GC가 스택의 모든 변수 or 접근 가능한 객체 스캔
  • Mark: 사용되지 않는 메모리 식별 과정
  • Sweep: 사용되지 않는 메모리 제거 과정

Minor GC

→ Young generation 영역은 Eden 영역과 Survivor 영역으로 나뉨

• Eden: 새로 생성된 객체가 할당되는 영역
• Survivor: 최소 1번 이상의 GC 이후 살아남은 객체가 존재하는 영역

→ 이 영역들이 Minor GC의 구성요소가 됨

1. 인스턴스 계속 생성 → Eden 영역 포화
2. Stop the world → Mark and Sweep
3. 2번 과정에서 살아남은 객체가 첫 번째 Survivor 영역으로 이동
4. 첫 번째 Survivor 영역 포화 → GC 과정에서 살아남은 객체가 두 번째 Survivor 영역으로 이동
   • age: Survivor 영역에서 객체가 살아남은 횟수 (Object Header에 기록)
5. 일정 Age 이상 살아남은 객체 → Old generation 영역으로 이동: Promotion

Major GC

1. Young generation 영역에서 인스턴스들이 넘어옴
2. Old Generation 영역의 메모리가 부족 → Major GC 발생

→ 크키가 작은 Young Generation에서의 Minor GC에 비해 Major GC는 10배 이상의 시간 소모 가능

Reference

• @whitepro