가비지 컬렉션에 대해서 설명해주세요

GC가 객체를 "쓰레기"로 판단하는 유일한 기준은 도달 가능성(Reachability)입니다. 스택 변수, 정적 변수 등 GC Root에서 참조 체인을 따라갔을 때 닿을 수 없는 객체가 가비지입니다.

메모리가 얼마나 남았는지, 마지막으로 사용된 지 얼마나 됐는지는 관계없습니다. 오직 "루트에서 참조 체인을 통해 닿을 수 있는가"만이 기준입니다.

아래에서 참조를 끊어가며 어떤 객체가 가비지가 되는지 직접 확인해 보세요.

Reference Counting은 각 객체에 자신을 가리키는 참조 수를 저장합니다. 카운트가 0이 되면 즉시 해제합니다. 빠르고 STW가 없다는 장점이 있지만, A→B→A처럼 순환 참조가 생기면 카운트가 절대 0이 되지 않아 메모리 누수가 발생합니다.

Mark-and-Sweep은 GC Root에서 그래프를 탐색해 닿는 객체에 표시를 남기고(Mark), 표시 없는 객체를 전부 회수합니다(Sweep). 순환 참조도 처리되지만, Mark·Sweep 동안 앱이 멈추는 STW가 발생합니다.

두 알고리즘을 전환하며 동작 차이를 비교해 보세요.

현대 GC는 한 가지 관찰에 기반합니다. "대부분의 객체는 생성 직후 짧은 시간 안에 죽는다(Weak Generational Hypothesis)."

JVM 힙을 Young Generation(Eden + Survivor)과 Old Generation으로 나눠, 자주 죽는 Young Gen은 빠르게(Minor GC), 오래 살아남은 Old Gen은 따로 관리합니다. Old Gen이 꽉 차면 Full GC가 발생하는데, 이것이 서비스 지연의 주요 원인입니다.

새 객체를 추가하고 Minor GC를 실행해 Eden → Survivor → Old Gen 흐름을 직접 체험해 보세요.

STW(Stop-The-World)는 GC가 힙을 분석하는 동안 모든 애플리케이션 스레드를 일시 정지시키는 현상입니다. 사용자는 이 시간 동안 응답 없음을 경험합니다.

초기 GC는 전 과정이 STW였지만, 현대 GC는 대부분의 작업을 애플리케이션과 동시에(Concurrent) 수행하고 꼭 필요한 순간만 짧게 멈춥니다.

• Serial GC: 전체 GC가 단일 스레드 STW (~250ms)
• G1 GC: 힙을 Region으로 분할, 예측 가능한 pause 목표 설정 (~50ms)
• ZGC: STW를 1ms 미만으로 단축 (착색 포인터 기술 활용)

각 GC별 STW 구간과 동시 처리 구간을 타임라인에서 비교해 보세요.