JVM이 GC(Gavage Collection)을 통해 메모리를 회수하는 방법

🔹 GC를 통해 JVM이 객체를 관리하는 메모리 영역을 분석하여 더 이상 참조되지 않는 객체를 자동으로 정리하는 방식

 

[ JVM 메모리 구조 ]

1. Heap 영역

• GC가 주로 수행되는 영역
• 객체와 인스턴스 변수가 저장됨
• Young/Old Generation으로 나뉨

2. Stack 영역

• GC의 대상이 아님 (메서드 실행이 끝나면 자동 정리)
• 메서드 호출 시 생성되는 지역 변수 및 스레드별 실행 컨텍스트 저장

3. Method(메타데이터) 영역

• 클래스의 메타데이터, 정적 변수, 런타임 상수 풀이 저장됨
• Java 8부터는 Metaspace로 변경됨

 

[ Heap의 세대 구조 ]

🔹 JVM의 GC는 객체의 생존 기간에 따라 Young/Old Generation으로 나뉜다.

 

1. Young Generation (Eden + Survivor S0, S1) 

• 새롭게 생성된 객체가 저장됨
• 대부분의 객체는 짧은 수명을 가진다.
• Minor GC 발생 시 불필요한 객체가 정리 됨
• 일정 기준을 넘긴 객체는 old Generation으로 이동

2. Old Generation (Tenured) 

• Young Generation을 지나온 오래된 객체가 저장된다.
• Major GC (Full GC) 발생 시 정리된다.

[GC의 주요 알고리즘]

1. Minor GC (Young Generation GC)

• Eden영역이 가득 차면 발생
• 참조되는 객체는 Survivor영역으로 이동, 나머지는 삭제
• 일정 횟수(Threshold)를 넘기면 Old Generation으로 이동

2. Major GC (Old Generation GC, Full GC)

• Old Generation의 객체가 많아질 때 발생
• 전체 Heap을 대상으로 정리하므로 성능에 영향을 준다.
• GC가 실행되는 동안 애플리케이션이 멈추는 Stop-The-World(STW)가 발생할 수 있다.

[GC 종류]

1. Serial GC : 단일 스레드, 작은 애플리케이션에 적합
2. Parallel GC : 여러 개의 스레드를 활용하여 병렬 GC 수행 
3. CMS GC (Concurrent Mark-Swwep GC) : 애플리케이션 중단 최소화
4. G1 GC (Garbage First GC) : Java9 기본 GC, 성능 최적화
5. ZGC & Shenandoah GC : Java11 이후 도입, 짧은 지연시간

* JConsole을 활용하여 GC를 눈으로 확인할 수 있다. (perform GC)