저우즈밍 님의 "JVM 밑바닥까지 파헤치기" 책을 정리한 포스팅 입니다.

1. 참조

힙에 있는 객체의 메모리 주소를 가리키는 값
✅ GC는 참조 그래프를 따라 GC Root로부터 도달 가능한지를 기준으로 객체의 생존 여부를 결정함

타입

참조 타입	정의 및 설명	GC 수집 시점	주요 용도
Strong Reference	일반적인 객체 참조	❌	일반 객체 참조
Soft Reference	메모리 부족 시에만 수집되는 참조	⚠️ 메모리 부족 시	캐시
Weak Reference	강한 참조가 사라지면, 다음 GC에 바로 수거 대상이 되는 참조	✅	메모리 누수 방지
Phantom Reference	객체가 완전히 GC 대상이 된 후 감지하기 위한 참조	✅	객체 이벤트 감지

예시) Soft Reference

SoftReference<String> softRef = new SoftReference<>(strongRef);

예시) Weak Reference

String strong = new String("I am strong");
WeakReference<String> weakRef = new WeakReference<>(strong);

strong = null;
System.gc();

WeakHashMap

Map<Object, String> map = new WeakHashMap<>();

Object key = new Object();
map.put(key, "value");

key = null;
System.gc();

System.out.println(map.size()); 
// 0 이 될 수 있음

일반 HashMap은 외부에서 key의 strong reference가 해제되어도 Map 내부에서 strong reference로 보관
⚠️ 관련 객체가 GC에 의해 수거되지 않음
➡️ key를 WeakReference로 보관하므로 외부 strong reference가 해제되면 key와 entry가 GC에 의해 수거됨

예시) Phantom Reference

ReferenceQueue<String> queue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<String> phantomRef = new PhantomReference<>(new String("I am phantom"), queue);

System.gc(); // GC 호출
// queue를 통해 팬텀 참조 이벤트 확인 가능

GC가 객체를 실제 메모리에서 제거하기 직전에 ReferenceQueue에 Phantom Reference를 넣어줌
⚠️ get() 불가 (항상 null값)
✅ 리소스 해제 작업 및 삭제 후 처리 로직에 사용됨

2. 힙 영역 회수

메모리 회수가 동적으로 이루어짐
✅ 힙을 청소하려면, 어떤 객체가 살아있고 죽어있는지 판단해야 함

알고리즘

항목	참조 카운팅 알고리즘	도달 가능성 분석 알고리즘
기본 원리	객체의 참조 카운터에 따라 살아있는지 판단	GC Root에서 객체 참조 그래프를 따라가며 도달 여부 판단
로직	참조 시 +1, 참조 해제 시 -1, 카운터가 0이면 수집	GC Root와 연결되지 않은 객체는 수집 대상
문제점/제약	순환 참조 시 수집 불가	순환 참조도 안전하게 수집 가능
부가 처리	없음	finalize() 호출 대상은 F-Queue에 넣고 나중에 처리
객체 부활 가능성	불가능	finalize() 중 객체가 참조를 다시 얻으면 1회 부활 허용
사용 예	Objective-C, 일부 C++ 스마트 포인터 등	JVM 기반 언어 (Java, Kotlin 등)

3. 메서드 영역 회수

JDK 12부터 메서드 영역 회수 공식 지원
✅ ex) 리플렉션 기반 바이트코드 생성 라이브러리 (CGLib, Proxy)
✅ ex) OSGi, JSP, 사용자 정의 ClassLoader 환경 등

회수 조건

해당 클래스의 클래스 로더가 GC됨
해당 클래스의 모든 인스턴스가 GC됨
Class 객체/리플렉션 메서드에 대한 참조 없음

JVM 옵션

옵션	설명
-Xnoclassgc	클래스 언로딩 비활성화
-verbose:class	클래스 로드 로그 출력
-Xlog:class+load=info	클래스 로드 로그
-Xlog:class+unload=info	클래스 언로드 로그

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