docs(10_Wiki): Topic_Business/General/Graphic/Programming을 Topics/ 하위로 이동
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This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,189 @@
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id: wiki-2026-0508-garbage-collection
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title: Garbage Collection
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category: 10_Wiki/Topics
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status: verified
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canonical_id: self
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aliases: [GC, Garbage Collector, Memory Management]
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duplicate_of: none
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source_trust_level: A
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confidence_score: 0.9
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verification_status: applied
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tags: [runtime, memory, performance, vm]
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raw_sources: []
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last_reinforced: 2026-05-10
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github_commit: pending
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tech_stack:
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language: java
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framework: jvm
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# Garbage Collection
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## 매 한 줄
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> **"매 unreachable memory를 자동으로 reclaim한다"**. 매 GC는 manual malloc/free의 cognitive burden을 제거 — McCarthy의 Lisp(1959)에서 시작, modern V8/HotSpot/Go의 generational + concurrent collector로 evolution. 2026 trade-off는 매 throughput vs latency vs memory overhead.
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## 매 핵심
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### 매 Algorithm 분류
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- **Mark-and-sweep**: 매 reachable mark → unreachable sweep (fragmentation)
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- **Copying (semi-space)**: 매 live obj 새 space로 copy (50% memory waste)
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- **Mark-compact**: 매 mark 후 live obj 한쪽 끝으로 compact
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- **Reference counting**: 매 ref count 0 즉시 free (cycle 문제)
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### 매 Generational Hypothesis
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- **매 most objects die young**: 매 short-lived 95%+
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- **Young gen** (eden + survivor): 매 frequent, fast minor GC
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- **Old gen** (tenured): 매 infrequent, expensive major GC
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- **매 write barrier**: old → young reference tracking
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### 매 응용
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1. JVM (G1, ZGC, Shenandoah) — sub-ms pause.
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2. V8 (Orinoco) — concurrent + parallel + incremental.
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3. Go (tricolor concurrent) — sub-ms STW pause.
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4. .NET (Server GC, regions) — generational + LOH.
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## 💻 패턴
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### JVM ZGC 설정 (sub-ms pause)
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```bash
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java -XX:+UseZGC \
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-XX:+ZGenerational \
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-Xmx16g \
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-XX:SoftMaxHeapSize=14g \
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-jar app.jar
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```
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### Go GC tuning
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```go
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import "runtime/debug"
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func init() {
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// 매 GOGC=100 default — 100% growth 시 trigger
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debug.SetGCPercent(50) // 매 lower = more frequent, less memory
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// 매 hard memory limit (Go 1.19+)
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debug.SetMemoryLimit(8 << 30) // 매 8GB
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}
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// 매 manual hint after large alloc
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runtime.GC()
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```
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### V8 Heap snapshot (Node.js)
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```javascript
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const v8 = require('v8');
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const fs = require('fs');
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// 매 heap snapshot for leak analysis
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const snapshot = v8.writeHeapSnapshot();
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console.log(`Heap snapshot: ${snapshot}`);
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// 매 heap statistics
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console.log(v8.getHeapStatistics());
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// { total_heap_size, used_heap_size, heap_size_limit, ... }
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```
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### Reference cycle break (Python)
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```python
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import weakref
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class Parent:
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def __init__(self):
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self.children = []
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class Child:
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||||
def __init__(self, parent):
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||||
# 매 strong cycle: parent ↔ child → leak
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# self.parent = parent
|
||||
# 매 fix: weakref
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||||
self.parent = weakref.ref(parent)
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||||
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||||
def get_parent(self):
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||||
return self.parent() # 매 None if collected
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```
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### Object pooling (avoid GC pressure)
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```csharp
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public class BulletPool
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{
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private readonly Stack<Bullet> pool = new();
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||||
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public Bullet Rent()
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{
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||||
if (pool.Count > 0) return pool.Pop();
|
||||
return new Bullet();
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}
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||||
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||||
public void Return(Bullet b)
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||||
{
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||||
b.Reset();
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||||
pool.Push(b);
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}
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}
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||||
// 매 hot path에서 alloc 회피 → minor GC 감소
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```
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### Tricolor marking (concept, Go-style)
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```go
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// 매 white = unscanned, gray = in queue, black = scanned
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// invariant: 매 black은 white를 직접 reference 안 함
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// write barrier로 enforce:
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func writeBarrier(slot **Object, ptr *Object) {
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if isBlack(slot) && isWhite(ptr) {
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markGray(ptr) // 매 promote to gray
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}
|
||||
*slot = ptr
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}
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```
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### .NET Span<T> (stack alloc, no GC)
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```csharp
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public int SumDigits(int n)
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||||
{
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||||
Span<int> digits = stackalloc int[16];
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int i = 0;
|
||||
while (n > 0) { digits[i++] = n % 10; n /= 10; }
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||||
int sum = 0;
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||||
for (int j = 0; j < i; j++) sum += digits[j];
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||||
return sum; // 매 zero heap allocation
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}
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```
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## 매 결정 기준
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| 상황 | GC choice |
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|---|---|
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| Low-latency trading (JVM) | ZGC / Shenandoah (sub-ms pause) |
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| Throughput batch (JVM) | Parallel GC |
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| Game engine (managed) | Object pooling + GC.Collect at safe points |
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| Real-time embedded | Manual memory or Rust (no GC) |
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| Server-side Go | Default tricolor + GOGC tuning |
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**기본값**: 매 modern runtime의 default GC. 매 measure first (allocation profiler), tune later.
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## 🔗 Graph
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- 부모: [[Memory Management]]
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- 변형: [[Reference Counting]]
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- 응용: [[JVM]] · [[V8]]
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- Adjacent: [[ARC]]
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## 🤖 LLM 활용
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**언제**: 매 GC pause 분석, allocation hotspot 식별, runtime flag tuning 추천.
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**언제 X**: 매 Rust/C/C++ — GC 없음. 매 hard real-time — non-deterministic pause unacceptable.
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## ❌ 안티패턴
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- **Calling GC.Collect() 빈번**: 매 fragmentation + throughput 손실.
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- **Finalizer 의존**: 매 non-deterministic, GC overhead 증가 → IDisposable 사용.
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- **Large object heap thrash**: 매 LOH (.NET) 매번 alloc → fragmentation.
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- **String concat in loop**: 매 immutable string × N alloc → StringBuilder 사용.
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## 🧪 검증 / 중복
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- Verified (Jones, Hosking, Moss, "The Garbage Collection Handbook", 2nd ed., 2023).
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- Verified (Oracle ZGC docs, OpenJDK).
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- 신뢰도 A.
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## 🕓 Changelog
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| 날짜 | 변경 |
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|---|---|
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| 2026-05-08 | Phase 1 |
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| 2026-05-10 | Manual cleanup — generational GC + V8/Go/JVM modern collectors |
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Reference in New Issue
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