아이템 7. 다 쓴 객체 참조를 해제하라

자바는 Managed Language로써 일반적으로 언어상에서 메모리를 관리해주는 언어이다. 그래서, 메모리를 직접 관리하지 않아도 된다고 착각 할 수 있는데 이는 사실이 아니다.

 

예시 코드

public class Stack{
	private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    
    public Stack(){
    	elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }
 
 	public void push(Object e){
    	ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

	public Object pop(){
    	if(size == 0)
        	throw new EmptyStackException();
    }

	private void ensureCapacity(){
    	if(elements.length == size)
        	elements = Arrays.copyOf(elements,2*size+1);
    }
}

 

해당 코드는 실제 사용시 별 문제 없이 돌아 갈 것 처럼 보인다.

 

하지만, 이 코드는 메모리 누수가 존재한다.

 

스텍이 다 쓴 참조 객체의 메모리를 소유하고 있기 때문이다.

 

그래서 이를 방지 하기 위해서는 다 쓴 참조 객체를 null로 다시 초기화 진행 시켜주면된다.

 

	public Object pop(){
    	if(size == 0)
        	throw new EmptyStackException();
        Object res = elements[--size];
        elements[--size] = null; // 다 쓴 참조객체 null 처리
        return res;
    }

 

그러나, 위와 같은 상황은 예외적인 상황에서만 사용되어지고 또 다른 좋은 방법은 유효 범위(scope) 바깥으로 참조 객체를 밀어내는 것이다.

 

	public void test(){
    	Object test = 24;    
    }

위와 같이 코드를 짜게 된다면 지역 변수 scope 내부에서만 test 변수가 유효하니 GC에서 알아서 메모리 관리를 해준다.

 

메모리 관리에 유의 해야 할 지점

위 Stack 클래스 처럼 가비지 컬랙터가 사용 종료 여부를 알 수 없고 메모리를 직접 관리하는 클래스이면 사용자가 직접 메모리 누수를 관리하여야 한다.

 

캐시 = 메모리 누수의 주요 원인

 

객체 참조를 캐시에 나두고서 그 객체를 다 쓴 이후에도 한참을 그냥 놔두게 된다면 이 또한 메모리 누스의 원인이다.

 

그러므로 캐시 외부에서 key를 통해서 살아 있는 동안만 엔트리가 살아 있는 캐시가 필요하다면 WeakHashMap을 사용하자

 

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WeakHashMap의 이해

WeakHashMap을 이해하고 넘어가려면 아래 개념을 먼저 파악하여야 한다.

1. 강한 참조 (Strong Reference)
   Integer prime = 1;   와 같은 가장 일반적인 참조 유형이다.   prime 변수 는 값이 1 인 Integer 객체에 대한 강한 참조를가진다.  이 객체를 가리키는 강한 참조가 있는 객체는 GC대상이 되지않는다.
2. 부드러운 참조 (Soft Reference)
   SoftReference<Integer> soft = new SoftReference<Integer>(prime);   와 같이 SoftReference Class를 이용하여 생성  가능하다.  만약 prime == null 상태가 되어 더이상 원본(최초 생성 시점에 이용 대상이 되었던 Strong Reference) 은 없고 대상을 참조하는 객체가 SoftReference만 존재할 경우 GC대상으로 들어가도록 JVM은 동작한다.  다만 WeakReference 와의 차이점은 메모리가 부족하지 않으면 굳이 GC하지 않는 점이다.
3. 약한 참조 (Weak Reference)
   WeakReference<Integer> soft = new WeakReference<Integer>(prime);   와 같이 WeakReference Class를 이용하여 생성이 가능하다.  prime == null 되면 (해당 객체를 가리키는 참조가 WeakReference 뿐일 경우) GC 대상이 된다.  앞서 이야기 한 내용과 같이 SoftReference와 차이점은 메모리가 부족하지 않더라도 GC 대상이 된다는 것이다.    다음 GC가 발생하는 시점에 무조건 없어진다.

 

 

 

map1, softReference null을 연속으로 하는 이유

 

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<Integer, String> map = new WeakHashMap<>();
        Map <Integer,String> map1 = new HashMap();
        Integer key1 = 1000;
        Integer key2 = 2000;
        map1.put(key1,"k");
        map1.put(key2,"a");
        SoftReference softReference = new SoftReference<Map>(map1);
        map.put(key1, "test a");
        map.put(key2, "test b");
        key1 = null;
        System.gc();  //강제 Garbage Collection
        System.out.println(softReference.get());
        map1 = null;
        softReference = null;
        System.gc();
        map.entrySet().stream().forEach(el -> System.out.println(el));
    }
}

결과물

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결론

메모리 누수는 겉으로 드러나지 않아 시스템에 잠복하기 쉬워 발견하기 힘들다. 따라서 예방법을 숙지하고 상황에 맞게 잘 쓰자.