JVM 힙 - 개발일지 - NordonFromKorea

JVM 메모리 구조에서 힙(Heap)과 스택(Stack)의 차이점은 무엇이며, 각각의 영역에서 어떤 데이터가 저장되는지 설명하세요.

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스택은 정적할당, 힙은 동적 할당

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객체와 배열이 런타임에 생성되며, 필요에 따라 크기가 유연하게 조정됩니다.

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메서드 호출 시 프레임(Frame)이 고정된 크기로 스택에 쌓이고, 메서드 종료 시 자동으로 제거됩니다.

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데이터 저장 기간
힙: 객체는 명시적으로 가비지 컬렉션(Garbage Collection)에 의해 제거될 때까지 메모리에 유지됩니다.
스택: 메서드 호출이 끝나면 해당 프레임이 즉시 pop되어 메모리가 해제됩니다. 즉, 스코프 기반으로 짧은 생명주기를 가집니다.

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스택은 프레임단위로 지역변수, 파라메터, 참조변수, 메서드 호출 스택등이 저장됨.

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힙에는 객체 인스턴스와 배열이 저장됨.

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스택은 쓰레드 별로 독립적이고 힙은 공유함.

• 힙 메모리에서 발생할 수 있는 메모리 누수를 디버깅하는 방법에 대해 설명하세요.

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가비지 콜렉션 상황을 모니터링

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힙덤프

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힙 덤프는 특정 시점의 메모리 상태를 스냅샷으로 저장해 어떤 객체가 메모리를 점유하고 있는지 분석할 수 있게 합니다.

• 스택 오버플로우(Stack Overflow)가 발생하는 이유와 이를 방지하기 위한 전략을 논의하세요.

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무한 재귀 또는 깊은 재귀 호출

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과도한 메서드 호출 깊이

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스레드 관리

• JVM 메모리 구조에서 메타스페이스(Metaspace)의 역할과 힙 메모리와의 차이점을 설명하세요.

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메타스페이스 = 클래스와 관련된 정보

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힙메모리 = 인스턴스에 관한 정보.

실제 예시
public class Person { private String name; public String getName() { return name; } }

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메타데이터 내용:

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클래스 이름: Person.

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슈퍼클래스: java.lang.Object.

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필드: name(타입: String, private).

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메서드: getName(반환 타입: String, public, 바이트코드 포함).

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상수 풀: name, java.lang.String 참조 등.

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이 정보는 .class 파일에 저장되고, JVM이 클래스를 로드할 때 메타스페이스에 로드됩니다.

• GC가 힙 메모리에서 작동하는 방식과 GC 튜닝을 통해 성능을 최적화하는 방법에 대해 논의하세요.

• JVM 메모리 구조를 이해하고 이를 기반으로 애플리케이션 성능을 최적화하는 방법에 대해 설명하세요.

클래스 로더(Class Loader)가 JVM에서 어떤 역할을 하는지 설명하고, 클래스 로딩 과정에서 발생할 수 있는 문제와 이를 해결하는 방법에 대해 논의하세요.
• 클래스 로더의 부모-자식 관계와 위임 모델(Delegation Model)에 대해 설명하세요.
• 클래스 로더 충돌(Class Loader Conflict)이 발생하는 이유와 이를 해결하기 위한 전략을 논의하세요.
• JVM에서 동적으로 클래스를 로드하는 방법과 이를 활용한 사례를 설명하세요.
• 클래스 로더를 커스터마이징(Customizing)해야 하는 경우와 그 구현 방법에 대해 논의하세요.
• 클래스 로더와 관련된 보안 이슈와 이를 해결하기 위한 방법에 대해 설명하세요.
GC(Garbage Collection)가 JVM에서 어떻게 작동하는지 설명하고, GC 튜닝을 통해 성능을 최적화하는 방법에 대해 이야기해보세요.
• GC의 종류(예: Serial, Parallel, G1, ZGC)와 각각의 특징에 대해 설명하세요.
• GC가 힙 메모리에서 객체를 회수하는 과정과 그 기준에 대해 논의하세요.
• GC 튜닝을 통해 애플리케이션 성능을 최적화한 사례를 설명하세요.
• GC 로그를 분석하여 성능 병목 현상을 해결하는 방법에 대해 논의하세요.
• GC와 관련된 메모리 누수 문제를 디버깅하고 해결하는 방법에 대해 설명하세요.
멀티스레드 환경에서 동기화 문제를 해결하기 위한 방법과 JVM에서 제공하는 동기화 메커니즘에 대해 설명해보세요.
• synchronized 키워드와 ReentrantLock의 차이점과 사용 사례를 설명하세요.
• 멀티스레드 환경에서 데드락(Deadlock)이 발생하는 이유와 이를 방지하기 위한 전략을 논의하세요.
• JVM에서 Atomic 클래스가 제공하는 기능과 이를 활용한 동기화 방법에 대해 설명하세요.
• 멀티스레드 환경에서 성능을 최적화하기 위한 디자인 패턴과 그 구현 방법을 논의하세요.
• 멀티스레드 환경에서 발생할 수 있는 가시성(Visibility) 문제와 이를 해결하기 위한 방법에 대해 설명하세요.
JVM에서 메타스페이스(Metaspace)가 도입된 이유와 기존의 퍼머넌트 제너레이션(Permanent Generation)과의 차이점을 설명해보세요.
• 메타스페이스가 도입됨으로써 JVM 메모리 관리에 어떤 변화가 있었는지 설명하세요.
• 메타스페이스의 크기를 조정하는 방법과 이를 통해 성능을 최적화하는 방법에 대해 논의하세요.
• 퍼머넌트 제너레이션에서 발생했던 문제점과 이를 해결하기 위해 메타스페이스가 도입된 이유를 설명하세요.
• 메타스페이스와 힙 메모리 간의 상호작용과 그 영향을 설명하세요.
• 메타스페이스와 관련된 OutOfMemoryError를 디버깅하고 해결하는 방법에 대해 논의하세요.

실제 예시

public class Person { private String name; public String getName() { return name; } }

메타데이터 내용:
클래스 이름: Person.
슈퍼클래스: java.lang.Object.
필드: name(타입: String, private).
메서드: getName(반환 타입: String, public, 바이트코드 포함).
상수 풀: name, java.lang.String 참조 등.

실제 예시

public class Person { private String name; public String getName() { return name; } }

메타데이터 내용:
클래스 이름: Person.
슈퍼클래스: java.lang.Object.
필드: name(타입: String, private).
메서드: getName(반환 타입: String, public, 바이트코드 포함).
상수 풀: name, java.lang.String 참조 등.

스레드 관리
다중 스레드 환경에서 스레드 수를 최적화해 스택 메모리 사용량을 줄입니다.
스레드 풀 사용: ExecutorService를 활용해 스레드 수를 제한하고 재사용합니다.
비동기 처리: 스레드 생성 대신 비동기 프로그래밍(CompletableFuture 등)을 활용해 스택 사용을 최소화합니다.

회수 대상 메모리를 판다하는 것

메모리 회수 시점

메모리 회수방법

—> GC