3.1 들어가며

• 가비지 컬렉션이 처리해야 하는 문제
  • 어떤 메모리를 회수해야 하나?
  • 언제 회수해야 할까?
  • 어떻게 회수해야 할까?
• 가비지 컬렉션과 메모리 할당의 내부를 이해해야 하는 이유는 무엇일까?
  • '자동화된' 기술을 적절히 모니터링하고 조율할 수 있어야 하기 때문.
    • 다양한 메모리 오버플로와 누수 문제를 해결해야 하는 상황
    • 더 높은 동시성을 달성하는 데 가비지 컬렉션이 방해가 되는 상황 ← 튜닝해야 하는 상황

3.3 가비지 컬렉션 알고리즘

3.3.1 세대 단위 컬렉션 이론

• 신세대와 구세대: 신세대에서는 가비지 컬렉션 때마다 다수의 객체가 죽고, 살아남은 소수만 구세대로 승격된다.

세대 단위 컬렉션에서의 다양한 GC 방식

• 부분 GC: 자바 힙의 일부만 회수하는 가비지 컬렉션을 말하며 다음과 같이 세분화된다.
  • 마이너 GC(또는 신세대 GC):
    • 신세대만 대상으로 하는 가비지 컬렉션
  • 메이저 GC(또는 구세대 GC):
    • 구세대만 대상으로 하는 가비지 컬렉션.
    • 집필 시점 기준으로는 오직 CMS 컬렉터만 구세대를 따로 회수한다.
    • '메이저'라는 단어가 다소 혼동을 줄 수 있는데 문헌에 따라 다르게 부르기도 한다.
    • 맥락을 살펴 구세대 회수인지, 힙 전체 회수인지 구분해야 한다.
  • 혼합 GC:
    • 신세대 전체와 구세대 일부를 대상으로 하는 가비지 컬렉션.
    • 집필 시점 기준으로 G1 컬렉터만 이렇게 동작한다.
• 전체 GC: 자바 힙 전체와 메서드 영역까지 모두를 대상으로 하는 가비지 컬렉션

3.3.2 마크-스윕(mark-sweep) 알고리즘: 표시 후 쓸기

• 회수할 객체들을 모두 표시한 다음, 표시도니 객체들을 쓸어 담는 식. 반대로 사릴 객체에 표시하고 표시되지 않는 객체를 회수하기도 한다.

• 단점

  1. 실행 효율이 일정하지 않다. 객체가 많아질수록 표시하고 쓸어 담는 작업의 효율이 떨어지는 구조이다.
  2. 메모리 파편화가 심하다. 가비지 컬렉터가 쓸고 간 자리에는 불연속적인 메모리 파편이 만들어진다.

  

3.3.3 마크-카피(mark-copy) 알고리즘: 표시 후 복사

• 가용 메모리를 똑같은 크기의 두 블록으로 나눠 한 번에 한 블록만 사용한다.

• 한쪽 블록이 꽉 차면 살아남은 객체들만 다른 블록에 복사하고 기존 블록을 한 번에 청소한다.

• 장점

  • 구현하기 쉽고 실행 효율도 좋다.

• 단점

  • 가용 메모리를 절반으로 줄여 낭비가 제법 심하다는 점
  • 생존율이 높을수록 복사할 게 많아져서 효율이 나빠진다. 생존율이 높은 구세대에는 적합하지 않다.(생존율이 낮은 신세대에 적합)

  

• 상용 자바 가상 머신 대부분은 신새대에 이 알고리즘을 활용한다.

3.3.4 마크-컴팩트(mark-compact) 알고리즘: 표시 후 모으기