가비지 컬렉션

가비지 컬렉션이란?

• Garbage Collection은 프로그램에서 동적으로 할당된 메모리 중에서 더 이상 사용되지 않는 메모리를 자동으로 찾아 해제하는 프로세스이다. 자바와 같은 언어에서 메모리 관리의 중요한 기능 중 하나로, 더 이상 사용되지 않는 객체를 자동으로 탐지하고 해제해 메모리 누수를 방지하는 메커니즘.

• 자바에서는 직접 메모리를 해제할 필요 없이, JVM(Java Virtual Machine)이 자동으로 메모리를 관리해 줌.

• 가비지 컬렉션은 JVM의 힙 메모리에서 수행된다.

가비지 컬렉션의 필요성

1. 메모리 누수 방지: 프로그램이 실행되는 동안 더 이상 필요하지 않은 객체를 해제해 메모리 누수 방지

2. 메모리 관리 단순화: 개발자가 직접 메모리를 관리하지 않아도 되므로, 메모리 관리가 단순해지고 오류가 줄어든다.

가비지 컬렉션 동작 원리

1. 마킹(Marking): 가비지 컬렉터는 루트 객체에서 시작하여 접근 가능한 모든 객체를 탐색하고, 접근 가능한 마크를 표시

2. 스위핑(Sweeping): 마킹 단계에서 표시되지 않은 객체는 가비지로 간주되어 메모리에서 해제(sweep)된다.

3. 컴팩팅(Compactiong): 해제된 메모리 공간을 정리하여 메모리를 단편화를 방지하고, 남아있는 객체를 연속된 메모리 공간으로 이동시켜 메모리 할당을 최적화 한다.

가비지 컬렉션의 종류

1. Serial Collector: 단일 스레드를 사용하여 가비지 컬렉션을 수행. 작은 애플리케이션에 적합

2. Parallel Collector: 여러 개의 스레드를 사용해 가비지 컬렉션을 병렬로 수행한다. 대규모 애플리케이션에 적합

3. CMS(Concurrent Mark-Sweep) Collector: 가비지 컬렉션 중 애플리케이션의 중단 시간을 최소화하는 것을 목표로 함

4. G1(Garbage-First) Collector: 큰 힙 메모리를 효율적으로 관리하며, 짧은 중단 시간을 유지.

5. ZGC(Z Garbage Collector): 매우 큰 힙에서 짧은 중단 시간을 유지하는 최신 가비지 컬렉터

ex)
가비지 컬렉션

a = 64-1;
b = 49-2;

a = b;
a = 49-2;

64-1은 참조하지 않음 (가비지 대상)