[JVM][GC] 메모리 단편화

출처

Gemini

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메모리 단편화란?

메모리 단편화는 GC가 메모리를 관리하는 과정에서 발생할 수 있는 현상으로, 사용 가능한 메모리 공간이 작은 조각들로 나뉘어져 큰 메모리를 할당할 수 없게 되는 현상이다.

마치 퍼즐 조각처럼 작은 빈 공간들이 많이 생겨서, 큰 퍼즐 조각을 맞출 공간이 없어지는 것과 비슷하다.

 

메모리 단편화가 발생하는 이유

힙 메모리 구조

힙 메모리는 동적으로 할당되는 객체를 저장하는 공간으로, 할당 및 해제가 반복되면서 자유 공간이 불규칙하게 분할된다.

객체 크기

다양한 크기의 객체가 할당되고 해제되면서, 남는 공간이 작은 조각으로 나뉘게 된다.

GC 알고리즘

GC 알고리즘에 따라 메모리 단편화가 발생하는 정도가 달라질 수 있다.

 

메모리 단편화의 문제점

메모리 낭비

큰 연속된 메모리 공간이 필요한 경우, 충분한 메모리가 남아있더라도 할당할 수 없어 OutOfMemoryError가 발생할 수 있다.

성능 저하

GC가 작은 조각들을 찾아 메모리를 관리하는 데 시간이 오래 걸려 프로그램의 성능이 저하될 수 있다.

 

메모리 단편화 해결 방안

메모리 압축

메모리에 있는 객체들을 한쪽으로 밀어붙여 연속된 큰 공간을 확보하는 방법이다. 하지만 모든 객체를 이동시키는 데 많은 시간이 소요될 수 있다.

세대별 GC

객체의 생성 시점에 따라 세대를 나누고, 각 세대에 맞는 GC 알고리즘을 적용하여 메모리 단편화를 줄이는 방법이다.

객체 할당 전략

객체를 할당할 때 가능한 한 큰 연속된 공간에 할당하여 단편화를 줄이는 방법이다.

메모리 풀

미리 정해진 크기의 메모리 블록을 할당하여 관리하는 방법으로, 객체 할당 시 적절한 크기의 블록을 선택하여 사용한다.

 

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