item7 - 다 쓴 객체의 참조를 해제하라

다 쓴 객체의 참조를 해제하라

자바는 가비지 컬렉터가 있지만 메모리 관리에 신경을 안써도 되는 것은 아니다.

• 어떤 객체에 대한 래퍼런스가 남아있다면 해당 객체는 가비지 컬렉션의 대상이 된다

• 자기 메모리를 직접 관리하는 클래스라면 메모리 누수에 주의해야 한다.
• 스택, 캐시, 리스너 또는 콜백

• 참조 객체를 null 처리하는 일은 예외적인 경우이며 가장 좋은 방법은 유효 범위 밖으로 밀어내는 것이다.

위의 메모리 누수에 주의해야 하는 요소들의 공통점은 어디선가 리스트, 컬렉션, 맵, 셋 등을 이용해서 데이터를 담고 있다는 공통점이 존재하며 해결하는 방식이 3가지가 존재한다.

null로 처리하기

// 메모리 누수가 일어나는 위치는 어디인가? 
public class Stack {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }
   
//    올바르지 않은 pop 메소드    
//    public Object pop() {
//        if (size == 0)
//            throw new EmptyStackException();
//        return elements[--size];
//    }
    
    private void ensureCapacity() {
        if (elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }

    // 제대로 구현한 pop 메서드
    public Object pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null; // 다 쓴 참조 해제
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Stack stack = new Stack();
        for (String arg : args)
            stack.push(arg);

        while (true)
            System.err.println(stack.pop());
    }
    
}

• 스택은 메모리 누수에 취약하다. 그 이유는 스텍이 자기 메모리를 직접 관리하기 때문이다.

• 스텍은 객체 자체가 아닌 객체 참조를 담는 배열로 저장소 풀을 만들게 된다.

• 배열의 활성 영역에 속한 원소들이 사용되고 비활성 영역은 쓰이지 않는다.
• 하지만 가비지 컬렉터는 이 사실을 알 방법이 없다. 즉 프로그래머 만이 알고 있다.

• 따라서 프로그래머가 비활성 영역이 되는 순간에 null처리를 하여 해당 객체를 더 쓰지 않을 것을 알려줘야 한다.

• 자기 메모리를 직접 관리하는 클래스라면 프로그래머는 항시 메모리 누수에 주의하도록 하자

캐시 역시 메모리 누수를 일으키는 주범이다.

• 객체 참조를 캐시에 넣고 객체를 다 쓴 뒤에도 한참 놔두는 일이 자주 생긴다.

Object key = new Object();
Object value = new Object();

Map<Object, List> cache = new HashMap<>();
cache.put(key, value);

• key가 사라지면 이 캐싱 자체는 무의미해진다.

Object key = new Object();
Object value = new Object();

Map<Object, List> cache = new WeakHashMap<>();
cache.put(key, value);

키를 Weak라는 래퍼런스로 감싸서 들어가게 된다. 하드 래퍼런스(new로 생성한 일반적인 객체생성)가 없어지면 자동으로 정리된다. 캐시 외부에서 키를 참조하는 동안만 엔트리가 살아있는 캐시가 필요한 상황이라면 WeakHashMap을 사용해 캐시를 만들도록 하자. 다 쓴 앤트리는 자동으로 제거된다.

• 캐시를 만들 때 보통 캐시 앤트리의 유효 기간을 정확히 정의하는 것은 어렵기 때문에 시간이 지날 수록 앤트리의 가치를 떨어뜨리는 방법을 쓰기도 한다.

콜백

• 메모리 누수의 또 다른 원인은 리스너 혹은 콜백이다. 콜백 등록만 하고 해지하지 않으면 콜백은 쌓여만 간다.

Weak Reference

• 가비지 컬렉터 대상이 되려면 그 객체를 가리키는 래퍼런스가 전부 없어져야 한다.

WeakReference weakWidgte = new WeakReference(widget);

widget이 없어지면 WeakReference가 차지하는 메모리 자체가 없어질 수 있다.