20. 가비지 컬렉션

2026년 4월 11일

자바스크립트

1. 도달 가능성 (Reachability)

자바스크립트 메모리 관리의 핵심은 **"지금 이 값을 사용할 수 있는가?"**입니다. 이 기준을 **'도달 가능성'**이라고 부릅니다.

루트(Roots): 태생부터 도달 가능한 값들입니다. (삭제 불가)
- 현재 함수의 지역 변수, 매개변수
- 중첩 함수 체인의 변수들
- 전역 변수 등
도달 가능한 값: 루트에서 시작해 참조(화살표)를 따라가서 어떻게든 닿을 수 있는 값은 메모리에서 유지됩니다.
가비지 컬렉터: 모든 객체를 감시하며, 루트에서 도달할 수 없게 된 객체는 메모리에서 삭제합니다.

2. 도달할 수 없는 섬 (Unreachable Islands)

참조가 서로 얽혀 있어도 루트(Root)와의 연결이 끊어지면 메모리에서 통째로 사라집니다.

특징: 객체 A와 B가 서로를 참조하고 있더라도(순환 참조), 외부에서 이들을 참조하는 루트가 사라지면 가비지 컬렉션의 대상이 됩니다.
교훈: 객체 내부에서 서로를 참조하는 것보다, **"외부(루트)에서 들어오는 참조가 있는가"**가 훨씬 중요합니다.

3. 내부 알고리즘: Mark-and-Sweep

가비지 컬렉션이 실제로 동작하는 기본 알고리즘입니다. 엔진은 주기적으로 다음 단계를 거칩니다.

Mark (마킹): 루트(Root) 정보를 수집하고 기억합니다.
Visit (방문): 루트가 참조하는 객체들을 방문하여 마크합니다. 마크된 객체가 참조하는 다른 객체들도 계속 따라가며 마크합니다.
Sweep (삭제): 마크되지 않은(페인트가 칠해지지 않은) 모든 객체를 메모리에서 삭제합니다.

🚀 4. 엔진의 최적화 기법

가비지 컬렉션은 CPU 리소스를 소모하므로, 모던 엔진(V8 등)은 성능 저하를 막기 위해 여러 기법을 씁니다.

기법	설명
세대별 수집 (Generational)	신규 객체는 공격적으로 제거하고, 오래 살아남은 객체는 덜 감시합니다.
점진적 수집 (Incremental)	한 번에 다 하지 않고 작업을 쪼개서 수행해 실행 지연을 분산시킵니다.
유휴 시간 수집 (Idle-time)	CPU가 한가할 때만 청소부(GC)를 돌립니다.

🎙️ 기술 면접 대비 (Interview Questions)

Q1. 자바스크립트의 가비지 컬렉션 기준은 무엇인가요? (기초)

답변: **'도달 가능성(Reachability)'**을 기준으로 합니다. 루트(전역 변수, 지역 변수 등)에서 시작해 참조 체인을 통해 접근할 수 있는 객체는 유지하고, 어떤 경로로도 도달할 수 없게 된 객체는 메모리에서 자동으로 제거합니다.

Q2. '순환 참조'가 발생해도 가비지 컬렉션이 이루어질 수 있나요? (중급)

답변: 네, 가능합니다. 객체들이 서로를 참조하고 있더라도(도달할 수 없는 섬), 그 집합 자체가 전역 루트와 연결되어 있지 않다면 마크-앤-스윕 알고리즘에 의해 통째로 메모리에서 삭제됩니다.

Q3. 가비지 컬렉션으로 인한 성능 저하를 엔진은 어떻게 해결하나요? (심화)

답변: 모든 객체를 한 번에 검사하면 'Stop-the-world' 현상(실행 멈춤)이 발생하므로, 작업을 쪼개서 하는 점진적 수집, 객체의 수명에 따라 빈도를 조절하는 세대별 수집, CPU가 쉴 때만 동작하는 유휴 시간 수집 등의 최적화 기법을 사용합니다.

💡 기억해야 할 중요한 내용

수동 삭제는 불가능합니다. user = null 처럼 참조를 끊어 도달 불가능하게 만들 수는 있지만, delete user 같은 명령어로 메모리를 즉시 직접 비울 수는 없습니다. 그건 전적으로 엔진의 몫입니다.
루트를 조심하세요. 전역 변수는 프로그램 종료 시까지 메모리에 남으므로, 불필요한 전역 변수 남발은 메모리 누수의 주범이 됩니다.