다 쓴 객체 참조를 해제하라

자바는 참조하고 있지 않는 객체를 가비지 컬렉터를 통해 모두 회수한다.

정확히는 대상이 reachable 인지 unreachable 인지 확인하여 gc의 여부를 결정하기 때문에

이러한 부분에서 메모리 관리를 전혀 안해도 된다는 것은 착각이다.

그러면 메모리 누수를 발생시키는 3가지의 주범을 알아보자.

자기 메모리를 직접관리하는 클래스

예제 코드를보자.

public class Stack {

    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY=10;
    private Object[] element;
    private int size=0;

    public Stack(Object[] element) {
        checkSize();
        this.element = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e){
        element[size++] = e;
    }

    public Object pop(){
        if(size==0){
            throw new EmptyStackException();
        }
        // 자원해제를 하지 않았기 때문에 element 에는 아직 자원이 존재한다.
        return element[--size];  //해당부분에서 메모리누수 가 발생한다.
    }

    public void checkSize(){
        if(element.length == size){
           this.element=Arrays.copyOf(element,size*2+1);
        }
    }
}

해당 코드에서 주석에 적힌 부분에서 메모리 누수가 발생한다.

스택에서 꺼내진 객체들 아직 참조를 해제하지 않았기 때문이다.

따라서 다음과 같이 코드를 변경해줘야 한다.

public Object pop(){
    if(size==0){
        throw new EmptyStackException();
    }
    Object value = element[--size];
    element[size] =null;  // 참조하고 있는 레퍼런스를 해제 하면 GC 의 대상이 됨으로 메모리 누수가 없다.
}

이렇게 해당 참조를 다 썼을 때 null 처리를 통하여 참조를 해제하면 된다.

하지만 null 처리를 통한 객체 참조 해제는 예외적인 경우에서만 해야 한다.

따라서 다 쓴 참조를 해제하는 가장 좋은 방법은 참조를 담은 변수를 유효 범위(scope) 밖으로 밀어내는 것이 가장 좋다.

Null 처리를 이용한 객체 참조 해제는 객체 자신이 메모리를 직접 관리하는 경우

가바지컬렉터는 해당 객체가 비활성 영역인지 알 수 있는 방법이 없다.

이러한 비활성화 영역은 오로지 프로그래머만이 알기 때문에 비활성 영역이 되는 순간 null 처리로 객체의 참조를 해제해줘야 가비지 컬렉터가 회수를 할 수 있다.

즉 자기 메모리를 직접 관리하는 클래스라면 프로그래머는 항시 메모리 누수에 주의해야 한다.

캐시

객체 참조를 캐시에 넣고 나서 그대로 두는 경우를 말한다.

public static void main(String[] args) {
    Object key = new Object(); //객체가 참조하는동안만 캐쉬가 필요한 경우
    Object value = new Object();

    Map<Object,Object> cache =new HashMap<>();
    cache.put(key,value); // 맵 자체가 key 의 레퍼런스는 들고 있음으로  key 는 gc의 대상이 될 수 없습니다.
}

예를 들어 key가 살아 있는 동안만 캐시에 담고 싶다.

하지만 해당 코드에서는 불가능하다.

따라서 key 가 참조하는 동안만 엔트리가 살아있는 캐시가 필요한 상황이라면 WeakHashMap을 사용하자.

public static void main(String[] args) {
    Object key = new Object();
    Object value = new Object();


    Map<String,Object> weakCache = new WeakHashMap<>();
    // put 을 하게 되면 내부적으로 key 를 WeakReference 로 한번 감싸게 됩니다.
    // weak ref 는 strong ref(key) 가 사라지게 되면 gc 의 대상이 됨으로 회수가 가능하게됩니다.
    weakCache.put(s,value);
}

WeakHashMap 을 이해하기 위해선 자바 reference를 알고 있어야 한다.

해당 내용은 아래 사이트에 자세히 설명되어있다.

https://d2.naver.com/helloworld/329631

리스너 혹은 콜백

앞서 살펴본 캐시와 마찬 같이로 콜백을 등록하고 명확히 해지하지 않으면

콜백이 계속 쌓여갈 것이다.

이 또한 콜백을 담을 때 약한 참조(weak reference)로 저장해주면 가비지 컬렉터가 수거해간다.