[JAVA] 가비지 컬렉션 2편 (알고리즘)

JVM은 메모리를 자동으로 관리해주기 때문에 개발자들이 걱정을 조금이나마 덜고 개발할 수 있는 장점이 있었습니다.

하지만 GC를 수행하는 과정에서 Stop The World가 발생하게 되고 이 과정에서 애플리케이션이 중지되는 문제가 있습니다. 

 

또한 자바가 발전하며 Heap사이즈가 커지며 지연현상이 커지게 되었고 이를 위한 다양한 GC 알고리즘들이 만들어지게 되었습니다. 지금부터 GC 알고리즘에 대해 알아보겠습니다.

 

1. Serial GC(잘 쓰이지 않음)

• GC를 싱글스레드로 진행하기 때문에 Stop-The-Word의 시간이 길어진다.
• Old 영역에서 Mark Sweep에 Compact 작업을 추가적으로 실행한다.
• CPU 코어가 1개일 때 사용하기 위해 개발되었다. 

java -XX:+UseSerialGC -jar Application.java

 

2. Parallel GC

• Serial GC와 기본적 알고리즘은 같으나 GC를 멀티 쓰레드로 처리하기 때문에 속도가 더 빠르다.
• 옵션을 통해 최대 지연 시간 또는 GC를 수행할 스레드 수를 설정할 수 있다.
• 자바 8까지 default로 사용 

Serial GC Parallel GC의 차이

java -XX:+UseParallelGC -jar Application.java 
-XX:ParallelGCThreads=N //사용할 쓰레드의 갯수

 

3. Parallel Old GC

• parallel GC와 비교해 Old 영역의 알고리즘만 다르다.
• Mark-Summary-Compact 방식을 이용한다(Old 영역도 멀티 쓰레드 처리)

java -XX:+UseParallelOldGC -jar Application.java

 

4. CMS GC(14부터 중지)

• 애플리케이션 쓰레드와 GC 쓰레드가 동시에 실행된다.
• GC 과정이 복잡해지기 때문에 CPU 사용량이 높다.
• Compaction단계를 수행하지 않아 메모리 파편화 문제가 있다.

 

 

java -XX:+UseConcMarkSweepGC -jar Application.java

 

5. G1(Garbage First) GC

• Heap을 동일 크기로 나누고 각 영역은 Eden, Survivor, Old 영역 중 하나로 지정된다.
• 메모리가 많이 차있는 지역에 우선적으로 GC를 수행한다.
• 객체들의 생명주기가 순차적으로 이동하지 않고 효율적이라 생각하는 위치로 객체를 재할당한다.

java -XX:+UseG1GC -jar Application.java

 

6. ZGC

• 짧은 정지 시간을 제공해 실시간 응답이 중요한 애플리케이션에 적합하다.
• 최대 수까지 힙 크기를 지원해 대규모 데이터 처리 애플리케이션에 적합하다.
• 가비지 컬렉션 작업을 애플리케이션 스레드와 병행해서 수행해 정지 시간을 최소화한다.

java -XX:+UseZGC -jar Application.jar

 

참고

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

https://inpa.tistory.com/entry/JAVA-%E2%98%95-%EA%B0%80%EB%B9%84%EC%A7%80-%EC%BB%AC%EB%A0%89%EC%85%98GC-%EB%8F%99%EC%9E%91-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-%F0%9F%92%AF-%EC%B4%9D%EC%A0%95%EB%A6%AC