[JAVA] Gabage Collection

→  가비지 컬렉터(GC) 

애플리케이션의 동적 메모리 할당 요청을 자동으로 관리한다.

• 운영 체제에서 메모리를 할당하고 반환.
• 애플리케이션이 요청할 때 해당 메모리를 애플리케이션에 전달.
• 응용 프로그램에서 아직 사용 중인 메모리 부분을 확인.
• 애플리케이션에서 재사용할 수 있도록 사용하지 않은 메모리를 회수.

 

JAVA는 프로그램 코드에서 메모리를 지정하거나 해제하지 않는다. 

 

객체를 Null로 지정하는 것은 상관없지만,

System.gc()메서드를 호출하는 것은 시스템의 성능에 매우 큰 영향을 끼친다. 

             * System.gc() 메서드는 가비지를 탐색 및 정리하는 작업이고 상당히 무거운 작업이다.

 

 

majority of objects "die young."

 

공식 문서에 따르면 대부분의 VM 종료시까지 유지되는 초기화 시 할당된 객체 외에는 위의 그림과 같은 그래프에 해당한다고 한다. 

 

대부분의 객체는 금방 접근 불가능한 상태가 된다. 

 

 

 

→ Young Generation 영역 : 

  * 많은 객체는 Young  ( Eden ) 영역에 생성되었다 사라지며, 사라질 때에는 Minor GC가 발생한다.

 

→ Old Generation 영역 : 

  * Young 영역에서 살아남은 객체는 이 영역으로 복사된다. 크기가 크고, 큰만큼 GC는 적게 발생한다.

    Old Generation 영역에서 객체가 사라지는 것은 Major GC가 발생한다.

 

 

https://d2.naver.com/helloworld/1329

 

 

 

 

GC 로그를 확인해보았다. 

 

 

호출  예시 : 

 

 

 

$ java -verbose:gc -Xlog:gc* .\GarbageCollectionLog.java

 

 

 

 

 

Using G1  방식을 사용했음을 알 수 있다. 

 

 

위의 Old / Young 영역을 사용하는 것과 달리 G1에서는 이러한 영역을 사용하지 않는다. 

 

 

 

java 6 부터 G1 방식이 도입되었고, java 9 부터는 default GC로 채택 되었다. 

 

따라서 현재 대부분의 실무 자바 어플리케이션은 G1 방식을 쓴다. 

 

G1GC 는 multi process 시스템을 위해  만들어졌고 STW의 최소화를 충족 시키는 것이 목표라고 한다.

 

CMS GC를 개선해서 만듦.

→ Heap을 Region이라는 일정 부분으로 나누며 전체 Heap 탐색이 아닌 Region 단위로 탐색하며,

           각각의 Region에 GC이 작동한다.

 

 

STW (Stop the world)  

• 가비지 컬렉터를 실행하기 위해 JVM이 애플리케이션 실행을 멈추는 것.
• STW가 발생하면,  가비지 컬렉터를 실행하는 쓰레드를 제외하고 나머지 쓰레드는 모두 작업이 중단된다.
• GC 동작 이후에, 다시 기존 작업을 시작한다. 

STW 의 최소화를 목표로한다.

🤖 Young / Old 를 명확하게 구분짓지 않는다. Heap Area 를 일정 크기의 region으로 구분한다. 

 

G1 방식은 바둑판 같은 각 영역에 객체를 할당하고 GC를 실행하며,

해당 영역이 꽉 차면 다른 영역에 객체를 할당하고 GC를 실행한다.

Young의 영역에서 데이터가 Old 영역으로 이동하는 단계가 사라진 방식이다.

 

 

 

 

다음은 java 버전 별 기본 GC 이다. 

 

Java 8 : ParallelGC ( Young 영역의 GC를 멀티 스레드 방식으로 쓴다. )

멀티 스레드 방식을 쓰므로, Serial Gc에 비해 상대적으로 STW가 짧음.

 

 

 

CMS GC

 

 

 

Java 9 : G1GC

Java 11 : G1GC

~

Java 15 : ZGC ( Production Ready )  -- 메모리가 클 수록 유리한 방식이다.

 

 

 

 

 

 

출처 : https://d2.naver.com/helloworld/1329

출처: https://www.oracle.com/technetwork/tutorials/tutorials-1876574.html

Getting Started with the G1 Garbage Collector

출처 : https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/gctuning/garbage-collector-implementation.html#GUID-23844E39-7499-400C-A579-032B68E53073

HotSpot Virtual Machine Garbage Collection Tuning Guide

출처

HotSpot Virtual Machine Garbage Collection Tuning Guide