☕ Java 가비지 컬렉션(GC) 동작 원리 쉽게 정리!

자바 개발자라면 꼭 알고 있어야 하는 GC(Garbage Collector)!
객체는 언제 메모리에서 사라지고, 애플리케이션이 왜 가끔씩 멈추는지 궁금하셨나요?
아래 이미지와 함께 GC의 작동 구조를 쉽게 설명해드립니다.

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🔍 GC 개념 요약

**Garbage Collector(GC)**는 사용하지 않는 객체를 힙 메모리에서 자동으로 제거하는 JVM의 기능입니다.
메모리 누수를 방지하고 개발자가 직접 메모리를 관리하지 않아도 되게 해주는 아주 고마운 기능이죠.

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🧠 Java 힙 메모리 구조

아래 이미지는 자바 힙(Heap) 메모리의 구성과 객체 이동 과정을 시각적으로 표현한 구조입니다.

✅ 설명:

• 객체는 먼저 Eden 영역에 생성됩니다.
• GC(Minor GC)가 발생하면 Eden → Survivor1 → Survivor2를 오가며 살아남습니다.
• 여러 번 살아남으면 Old 영역으로 이동합니다.
• Old가 꽉 차면 **Major GC (또는 Full GC)**가 발생합니다.
• Permanent(또는 Java 8 이후 MetaSpace)는 클래스 정보 등 JVM 메타데이터를 저장하는 공간입니다.

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💥 GC의 종류

GC 종류대상 영역특징

🧹 Minor GC	Young Generation (Eden + Survivor)	빠르고 자주 발생함
🧹 Major GC	Old Generation	느리고 멈춤(STW)이 발생함
🧹 Full GC	전체 힙 영역	Major GC 포함 + 기타 리소스 정리

 

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🛑 STW(Stop The World)란?

GC를 수행하는 동안 JVM의 모든 스레드가 멈추는 현상입니다.
특히 Major GC나 Full GC 시 STW가 발생하며 사용자 체감 지연이 생길 수 있습니다.

📌 GC 튜닝의 핵심: STW 시간을 최소화하는 것!

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⚙ 대표적인 GC 알고리즘

GC 종류특징적합 환경

Serial GC	단일 스레드, 기본 구조	저사양/테스트용
Parallel GC	멀티스레드 병렬 처리	일반 서버, 병렬 CPU
Parallel Old GC	Old까지 병렬 처리	고사양 서버
G1 GC	Region 단위 처리, STW 최소화	Java 9 이상 대규모 앱
ZGC/Shenandoah	실시간 GC, STW 거의 없음	실시간 처리 시스템

 

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🧰 개발 팁 요약

• 객체는 가능한 빨리 Eden에서 제거되도록 설계하자
• Old로 가는 객체는 재사용하거나 Pool 처리가 바람직
• GC 튜닝 시에는 G1 GC, ZGC 등 최신 GC 전략 고려

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✅ 마무리

GC는 Java의 강력한 장점 중 하나지만,
그 내부 동작을 모르면 애플리케이션 지연이나 STW 문제를 겪기 쉽습니다.
이제 GC 동작 구조를 알았으니, 메모리 튜닝과 성능 최적화에 자신감이 붙으실 겁니다!