[Java] 다 쓴 객체 참조를 해제하라.

개요

지난 K-DEVCON 대전 스터디에서 한 회원분께서 이펙티브 자바 내용을 읽고 공유를 해주셨었다.

그 중 논란(??)이 있었던 부분에 대해서 이야기 해보려고 한다.

정리 해주셨던 부분중 해당 부분만 가져와보면

단 가비지컬렉션으로 참조가 해제되지 않을 수 있는 예외적인 경우가 있는데

1. 배열, 리스트, set, map 과 같은 개발자가 메모리를 직접 관리할 수 있는 경우.

이런 설명이 있었는데 이 부분이 다소 모호했던 부분이 있어서 무슨 내용이였는지 책을 통해서 확인을 해보았다. 그리고 책에 있는 예시와 함께 보니 내용이 이해가 되었다.

본문

책에는 다음과 같은 예시가 있다. (아래 코드는 메모리 누수가 발생된다.)

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;
    }

    public Object pop() {
        if (size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elements[--size];
    }

    /**
      * Ensure space for at least one more element, roughly
      * doubling the capacity each time the array needs to grow.
      */
    private void ensureCapacity() {
      if (elements.length == size)
          elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }
}

이 코드에서 메모리 누수가 어디서 발생될 수 있을까?

이 코드에서는 스택에서 pop시에 size 값을 변경하도록 처리하고 실제로 elements 에서 값을 제거하지는 않는다. 이로 인해 다시 사용하지 않는 element에 대한 참조를 계속 가지고 있게 된다.

따라서 이런 경우에는 해당 참조를 다 썼을 때 null 처리 (참조 해제)처리도 해줘야 한다.

다음과 같이 pop 함수를 수정하면 메모리 누수가 없는 Stack이 된다.

public Object pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
    Object result = elements[--size];
    elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
    return result;
}

obsolete : 더 이상 쓸모가 없는

그러면 모든 상황에서 null 처리를 해줘야 할까? 그것은 아니다. 프로그램을 필요 이상으로 지저분하게 만든다. 다 쓴 참조를 해제하는 가장 좋은 방법은 그 참조를 담은 변수를 유효 범위 (scope) 밖으로 밀어내는 것이다.

객체 참조를 직접적으로 null 처리하는 일은 예외적인 경우여야 한다.

이 예제에서는 Stack 클래스가 자기 메모리를 직접 관리하였기 때문이다. elements 배열의 비활성 영역(size 보다 큰 영역)에 데이터가 남아있을 수 있지만 가비지 컬렉터는 이 사실을 알 수 없다. 데이터가 여전히 참조되고 있기 때문이다. 따라서 프로그래머가 더 이상 사용되지 않을 경우 직접 null 처리해서 해당 객체를 더는 쓰지 않는다는 것을 알려줘야 한다.

책에서 나온 캐시, 리스터, 콜백의 경우도 마찬가지다. 사용이 완료되었으면 해제 해줘야한다.