# [[Node.js 메모리 튜닝]]

## 📌 Brief Summary
Node.js 메모리 튜닝은 V8 자바스크립트 엔진의 메모리 구조와 가비지 컬렉션(GC) 메커니즘을 이해하고, 이를 최적화하여 애플리케이션의 성능 저하 및 메모리 누수를 방지하는 과정을 의미합니다 [1, 2]. 개발자는 `--max-old-space-size`와 같은 커맨드라인 플래그를 활용해 힙(Heap) 공간을 조절하거나, `process.memoryUsage()`, 힙 스냅샷 등의 도구를 사용하여 비효율적인 메모리 할당 및 해제되지 않은 참조를 추적할 수 있습니다 [3-5]. 결과적으로 주기적인 메모리 모니터링과 올바른 튜닝은 Out-Of-Memory(OOM) 충돌을 예방하고 애플리케이션의 응답 속도를 일정하게 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다 [6, 7].

## 📖 Core Content
*   **V8 엔진의 메모리 구조와 세대별 가비지 컬렉션**
    *   V8은 메모리를 스택(Stack)과 힙(Heap)으로 분리하여 관리합니다 [8-10]. 스택은 원시 값과 함수 호출 프레임을 저장하며, 힙은 동적 데이터(객체)를 보관합니다 [10-12].
    *   힙 영역은 객체의 수명에 따라 'New Space(Young Generation)'와 'Old Space(Old Generation)'로 나뉩니다 [9, 13].
    *   **Minor GC (Scavenger):** 짧은 수명의 객체가 할당되는 New Space를 관리하며, 도달할 수 없는 객체를 자주, 그리고 매우 빠르게 정리합니다 [9, 13, 14].
    *   **Major GC (Mark-Sweep-Compact):** Minor GC를 여러 번 생존한 객체들은 Old Space로 이동(Promotion)하며, 메모리가 부족해질 때 Mark-Sweep 및 Mark-Compact 알고리즘을 통해 사용되지 않는 메모리를 확보하고 단편화를 제거합니다 [13, 15-18].

*   **메모리 튜닝을 위한 커맨드라인 플래그**
    *   `--max-old-space-size`: 수명이 긴 객체들이 저장되는 Old Space의 최대 한도를 설정합니다. 캐시나 대규모 세션 데이터를 유지하는 애플리케이션에서 OOM 에러를 방지하기 위해 이 값을 증가시킬 수 있습니다 [5, 19].
    *   `--max-semi-space-size`: New Space의 크기를 조절합니다. 고트래픽 API 서버처럼 수명이 짧은 임시 객체가 대량으로 생성되는 환경에서 이 값을 늘리면 Minor GC 발생 빈도를 줄여 성능을 향상할 수 있습니다 [19, 20].
    *   `--gc-interval`: GC 주기를 강제로 조정할 수 있으나, 과도하게 낮추면 GC가 빈번하게 발생하여 성능 저하를 유발할 수 있습니다 [20, 21].
    *   `--expose-gc`: 코드 내에서 `global.gc()`를 통해 수동으로 GC를 트리거할 수 있게 해 주지만, 잦은 호출은 성능에 악영향을 미치므로 주의해서 사용해야 합니다 [21, 22].

*   **메모리 누수 감지 및 모니터링 도구**
    *   **`process.memoryUsage()`:** rss(Resident Set Size), heapTotal, heapUsed 등의 수치를 제공하여 현재 Node.js 프로세스의 메모리 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다 [4, 23].
    *   **`--trace-gc` 로그 추적:** 애플리케이션 시작 시 해당 플래그를 제공하면, Scavenge나 Mark-sweep 같은 GC 이벤트가 발생할 때마다 메모리 변화량, 소요 시간, 발생 원인(예: allocation failure) 등의 상세 로그를 콘솔에 출력합니다 [24-27].
    *   **힙 스냅샷(Heap Snapshots):** Chrome DevTools나 `heapdump` 라이브러리를 사용하여 메모리 상태를 캡처할 수 있습니다. 로드 테스트 전후의 스냅샷을 비교(Comparison view)하여 GC 이후에도 회수되지 않고 남아 있는 객체(메모리 누수 후보)를 식별할 수 있습니다 [3, 28-30].
    *   **Performance Hooks:** Node.js의 `perf_hooks` 모듈에서 `PerformanceObserver`를 사용하면 프로그래밍 방식으로 GC 통계를 추적하여 성능 오버헤드를 정밀하게 모니터링할 수 있습니다 [31].

*   **주요 메모리 누수 패턴 (Memory Leak Patterns)**
    *   Node.js에서의 누수는 메모리가 유실된 것이 아니라 GC 루트로부터의 참조가 끈질기게 남아있어 V8이 이를 회수하지 못하는 상태를 뜻합니다 [32].
    *   주요 누수 패턴으로는 해제되지 않은 이벤트 리스너(`EventEmitter`), 변수 참조를 잃지 않는 클로저(Closures), 크기 제한이 없는 인메모리 캐시, 정리되지 않은 타이머(`setInterval`), 제대로 닫히지 않은 스트림과 소켓 등이 있습니다 [33-35].

## 🔗 Knowledge Connections
- **Related Topics:** [[V8 자바스크립트 엔진]], [[가비지 컬렉션(GC)]], [[힙 스냅샷(Heap Snapshot)]], [[메모리 누수(Memory Leak)]]
- **Projects/Contexts:** [[Orinoco GC 프로젝트]], [[Chrome DevTools 메모리 분석]]
- **Contradictions/Notes:** 
  - V8 엔진의 포인터 압축(Pointer Compression) 기능 활성화 시, 64비트 시스템에 128GB의 RAM이 있더라도 단일 V8 프로세스(Isolate)의 관리 힙 크기는 4GB의 연속된 메모리 케이지(Cage)로 엄격하게 제한됩니다 [36-38]. 이 제한에 도달하면 메모리를 확보하기 위해 Major GC의 빈도가 극적으로 증가하며, 결과적으로 OOM 충돌을 유발할 수 있습니다 [38]. 
  - 메모리 최적화를 위해 애플리케이션 코드 내에서 `global.gc()`를 수동으로 지속 호출하는 것은 V8의 자동화된 GC 알고리즘을 방해하고 성능을 떨어뜨릴 수 있으므로 권장되지 않습니다 [22, 39].

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*Last updated: 2026-04-19*