JAVA 메모리 누수 체크 및 JVM 모니터링

프로젝트를 ec2에 배포해 뒀는데 자꾸 서버가 뻗는 현상이 발생했다. 

 

처음 켰을 땐 속도도 빠르고 괜찮다가 2~3시간 뒤 접속해보면 느려져있고 다음 날 접속하면 뻗어있었다. 처음 켰을 땐 괜찮다가 시간이 지나 뻗는걸 보아 메모리 누수가 일어나나 싶었다. 

 

그래서 찾아보게된 자바 메모리 누수(memory leak)..

 

메모리 누수(memory leak)란?

CS 의미로 살펴볼 때, 컴퓨터 프로그램이 필요하지 않은 메모리를 계속 점유하고 있는 현상이다.

 

JAVA는 기본적으로 Garbage Collection을 지원한다. 하지만 더 이상 사용되지 않는 객체들이 가비지 컬렉터에 의해 회수되지 않고 계속 누적이 되는 현상을 말한다.

 

 

 

Java GC의 회수 대상이 되지 않는 경우에 대해 알아보자

 

1. 무의미한 Wrapper 객체를 생성하는 경우

• GC는 Immutable 객체를 Skip한다.
• 예를 들면 String은 StringBuilder와 달리 Immutable 객체이기 때문에 힙에 계속 쌓여서 메모리를 점유한다는 단점이 있다. Wrapper class의 객체는 모두 Immutable이기 때문에 조심해서 사용해야 한다. 

2. Map에 Immutable 데이터를 해제하지 않은 경우

• Map에는 강력한 참조가 있어서, 내부 객체가 사용되지 않을 때도 GC 대상이 되지 않는다.
• 즉, Map을 더이상 사용하지 않는다면, 메모리를 점유하고 있게 된다. 따라서 데이터의 메모리를 해제하는 것이 바람직하다.
• WeakHashMap은 내부 데이터를 초기화 할 수 있어 이 같은 상황을 막을 수 있다.

3. Connection 사용 시 Try Catch 설계

•  try 내부에서 connection을 close하기 때문에, close가 실행되지 못한다.
• 그래서 Connection이 열려있는 채로 메모리를 점유하게 된다.

try {
    Connection con = DriverManager.getConnection();
    // 예외 터짐
    con.close();
} Catch(exception e) {
	// catch
}

4. CustomKey 사용

만약 Custom Key를 사용한다면 equals()와 hashcode() 값을 기반으로 구현해줘야 한다. 아래 코드의 경우 Key값이 다른 Key로 인식하여 계속 Map에 쌓이게 되며 메모리를 점유한다.

 

public class CustomKey {
    private String name;
    
    public CustomKey(String name) {
        this.name=name;
    }
    
    public staticvoid main(String[] args) {
        Map<CustomKey,String> map = new HashMap<CustomKey,String>();
        map.put(new CustomKey("a"), "b");
        map.put(new CustomKey("a"), "c");
        map.put(new CustomKey("a"), "d");
   }
}

 

 

VisualVM

실제로 내 서버에 메모리 누수가 발생하는지 체크하기 위해 VisualVM 툴을 사용했다.

 

 

• visualVM에서 remote연결을 하기 위해선 다음과 같은 옵션을 붙여 jar파일을 실행해야 한다.

java \
-Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false \
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false \
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false \
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=8500 \
-Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=8500 \
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.56.116 \
-jar spring-example.jar

 

• 나는 nohup으로 열어야 했기에 아래 명령어로 jar파일을 실행했다.

nohup java -Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8500 -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=8500 -Djava.rmi.server.hostname={ec2 IP} -jar -Duser.timezone=Asia/Seoul {jar파일명} >> application.log 2> deploy_err.log &

 

• 이때 ec2를 사용한다면 인바운드 규칙을 열어줘야 한다.
• 위 명령어에서 8500번을 사용한다고 지정했기 때문에 8500 port 에 대한 보안을 풀어줬다.

 

 

• visualVM에 remote를 우클릭 후 Add remote Host를 누르면 사진과 같은 창이 뜬다. Host name에 ec2의 ip를 입력해주면 연결 가능하다.

 

 

• 연결 후 Add JMX Connection을 눌러 현재 jar를 실행중인 port를 입력한다. 나 같은 경우 8080이었다

 

• Map을 많이 사용하던 게시글 상제 조회에 요청을 보내보고 GC가 잘 되는지 모니터링 해보았다. 게시글 상세 페이지에선 게시글과 1:N인 답변을 불러와야했고, 각 답변에 1:N인 Comment, ReComment까지 불러와야 했어서 Map을 많이 사용했었다. 힙덤프 그래프를 봤을 때 메모리 누수가 발생하는 것 같지는 않았다. 
• 또한 Heap histogram에선 각 자료형 마다 사용중인 메모리 양을 알 수 있었는데 그 부분에서도 따로 문제가 되는 부분을 확인하지 못 했다. 
• 메모리 누수가 일어난다면 그래프가 떨어지지 않고 유지되거나 우상향 된다.

• 추가로 VisualVM에서 GC가 잘 되는지 더 상세하게, 이쁘게 볼 수 있는 plugin이 있다. 
• Visual GC 플러그인을 설치하고 remote환경에 추가 세팅을 따라해봐도 잘 안 되서 ..ㅠ 일단 여기까지