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wiki-20260508-reachability-analysis-redir	Reachability Analysis	10_Wiki/Topics	verified	self	reachability GC reachability mark-and-sweep reachability	none	A	0.92	applied	gc memory algorithm runtime		2026-05-10	pending	language framework JavaScript/C++ V8

Reachability Analysis

매 한 줄

"매 GC root 부터 reference graph 의 traverse — reachable object 의 keep, unreachable 의 collect". 매 modern GC 의 fundamental algorithm — V8, JVM, .NET, Go 의 동일 원리. 2026 의 incremental + concurrent variant 의 mainstream.

매 핵심

매 GC Root 종류

• Stack root: 매 active call stack 의 local variable / parameter.
• Global root: 매 globalThis / window — 매 module-level binding.
• Register root: 매 CPU register 의 held reference.
• Compilation root: 매 V8 의 compiled code 의 reference table.
• Handle root: 매 native binding 의 Handle / Persistent reference.

매 Traversal algorithm

• Tri-color marking: White (unvisited) → Gray (queued) → Black (done).
• Worklist-based: 매 root 의 enqueue → pop → mark → push referents.
• Incremental: 매 small chunks 의 분할 — 매 main thread pause 의 단축.
• Concurrent: 매 background thread 의 동시 mark — write barrier 의 sync.

매 응용

1. V8 의 Mark-Sweep-Compact GC 의 base.
2. Memory leak 의 발견 — DevTools heap snapshot 의 retainer path.
3. Cycle detection — refcount 의 약점 의 보완.

💻 패턴

매 Reachability 의 tri-color 의 idea

// 매 conceptual mark phase
function mark(roots) {
  const gray = new Set(roots);  // 매 worklist
  const black = new Set();      // 매 marked

  while (gray.size > 0) {
    const obj = gray.values().next().value;
    gray.delete(obj);
    black.add(obj);

    for (const ref of getReferences(obj)) {
      if (!black.has(ref)) gray.add(ref);
    }
  }
  // 매 black = reachable, 매 white (heap - black) = collect
}

매 DevTools Heap snapshot 의 root 의 확인

// Chrome DevTools → Memory → Heap snapshot
// 매 retainer path 의 (GC root) 까지 추적
// 매 closure / detached DOM / event listener 의 leak 의 발견

// 매 typical leak pattern
let leakedRef;
window.addEventListener('click', () => {
  leakedRef = bigData;  // 매 GC root (global) 까지 retained
});

매 WeakRef 의 reachability 의 우회

// 매 weak reference — 매 reachability 의 contribute X
const cache = new Map();
function set(key, val) {
  cache.set(key, new WeakRef(val));  // 매 GC 의 collect 가능
}
function get(key) {
  return cache.get(key)?.deref();  // 매 collected 시 undefined
}

매 FinalizationRegistry 의 cleanup hook

const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  console.log('Object collected:', heldValue);
  externalResources.delete(heldValue);
});

function trackResource(obj, id) {
  registry.register(obj, id);
}
// 매 obj 의 unreachable 시 cleanup 의 trigger

매 v8 의 heap snapshot 의 programmatic

import v8 from 'node:v8';
import fs from 'node:fs';

const snapshot = v8.getHeapSnapshot();
snapshot.pipe(fs.createWriteStream('heap.heapsnapshot'));
// 매 Chrome DevTools 의 import → reachability graph 의 분석

매 Cycle 의 detection

// 매 Refcount 의 약점 — 매 cycle 의 leak
let a = {}, b = {};
a.ref = b;
b.ref = a;
// 매 V8 의 reachability-based GC 의 cycle 의 collect (root 의 unreachable 시)

매 결정 기준

상황	Approach
일반 object	implicit reachability — 매 default
Cache	WeakRef + FinalizationRegistry
External resource	FinalizationRegistry 의 cleanup
Cycle 의심	heap snapshot 의 retainer path
Memory leak debug	DevTools Memory tab

기본값: 매 explicit ref 의 nullify 보다 매 scope 의 의도된 사용 의 reachability 의 자연스러운 종료.

🔗 Graph

• 부모: Garbage Collection · Mark-Sweep-Compact 알고리즘
• 변형: Incremental Marking · Tri-color Marking
• 응용: GC Root · Memory Leak Debugging
• Adjacent: Generational Hypothesis · Write Barrier

🤖 LLM 활용

언제: GC 동작 의 explain, memory leak 의 diagnose, WeakRef vs Map 의 권장. 언제 X: 매 application 의 GC 의 strict timing 의 의존 의 답변 — 매 non-deterministic 임 의 인지.

❌ 안티패턴

• Global cache: 매 unbounded Map 의 GC root 까지 retained — 매 WeakMap 의 사용.
• Closure leak: 매 outer function 의 large var 의 inner closure 의 capture.
• Detached DOM: 매 removed node 의 JS reference 의 retained — 매 listener cleanup.

🧪 검증 / 중복

• Verified (V8 docs, Garbage Collection Handbook by Jones).
• 신뢰도 A.

🕓 Changelog

날짜	변경
2026-05-08	Phase 1
2026-05-10	Manual cleanup — Reachability analysis FULL 작성