자바는 OS의 메모리 영역에 직접적으로 접근하지 않고 JVM 이라는 가상머신을 이용해서 간접적으로 접근한다. JVM은 C로 쓰여진 또 다른 프로그램인데, 오브젝트가 필요해지지 않는 시점에서 알아서 free()를 수행하여 메모리를 확보한다. 웹 애플리케이션을 만들 때 모든 것을 다 직접 개발하여 쓰기보다 검증된 라이브러리나 프레임워크를 이용하는 것이 더 안전하고 편리한 것처럼, 메모리 관리라는 까다로운 부분을 자바 가상머신에 모두 맡겨버리는 것이다.
프로그램 실행시 JVM 옵션을 주어서 OS에 요청한 사이즈 만큼의 메모리를 할당 받아서 실행하게된다. 할당받은 이상의 메모리를 사용하게 되면 에러가 나면서 자동으로 프로그램이 종료된다. 그러므로 현재 프로세스에서 메모리 누수가 발생하더라도 현재 실행중인 것만 종료되고, 다른 것에는 영향을 주지 않는다.
이렇게 자바는 가상머신을 사용함으로써 (운영체제로 부터 독립적이라는 장점 외에도) OS 레벨에서의 메모리 누수현상은 불가능하게 된다는 장점이 있다.
자바가 메모리 누수현상을 방지하는 또 다른 방법이 가비지 컬렉션(Garbage Collection)이다.
Java 프로그램은 메모리를 명시적으로 지정해서 해제하지 않기 때문에, Garbage Collection을 통해, 경우에 따라 더 이상 필요없는 객체를 찾아 제거하는 작업을 수행한다.
프로그래머는 힙을 사용할 수 있는 만큼 자유롭게 사용하고, 더 이상 사용되지 않는 오브젝트들은 가비지 컬렉션을 담당하는 프로세스가 자동으로 메모리에서 제거하도록 하는 것이 가비지 컬렉션의 기본 개념이다.
자바는 가비지 컬렉션에 아주 단순한 규칙을 적용한다.
Heap 영역의 오브젝트 중 Stack영역에서 도달 불가능한 (Unreachable) 오브젝트들은 가비지 컬렉션의 대상이 된다.
이제 간단한 코드를 살펴보면서 garbage collection 이 뭔지 살짝만 알아보자.
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String url = "https://";
url += "yaboong.github.io";
System.out.println(url);
}
}
String url = "https://";
구문이 실행된 뒤 스택과 힙은 아래와 같다.