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메모리 누수 위험있는 FinalReference 참조 분석하기
김진광
2023.10.12
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[행사] 브레인즈컴퍼니 ‘가을문화행사 2023’
Java에서 가장 많이 접하는 문제는 무엇이라 생각하시나요? 바로 리소스 부족 특히 ‘JVM(Java Virtual Machine) 메모리 부족 오류’가 아닐까 생각해요.
메모리 부족 원인에는 우리가 일반적으로 자주 접하는 누수, 긴 생명주기, 다량의 데이터 처리 등 몇 가지 패턴들이 있는데요. 오늘은 좀 일반적이지 않은(?) 유형에 대해 이야기해 볼게요!
Java 객체 참조 시스템은 강력한 참조 외에도 4가지 참조를 구현해요. 바로 성능과 확장성 기타 고려사항에 대한 SoftReference, WeakReference, PhantomReference, FinalReference이죠. 이번 포스팅은
FinalReference를 대표적인 사례
로 다루어 볼게요.
PART1. 분석툴을 활용해 메모리 누수 발생 원인 파악하기
메모리 분석 도구를 통해 힙 덤프(Heap Dump)를 분석할 때, java.lang.ref.Finalizer 객체가 많은 메모리를 점유하는 경우가 있어요. 이 클래스는 FinalReference와 불가분의 관계에요. 나눌 수 없는 관계라는 의미죠.
아래 그림 사례는 힙 메모리(Heap Memory)의 지속적인 증가 후 최대 Heap에 근접 도달 시, 서비스 무응답 현상에 빠지는 분석 사례인데요. 이를 통해 FinalReference 참조가 메모리 누수를 발생시킬 수 있는 조건을 살펴볼게요!
Heap Analyzer 분석툴을 활용하여, 힙 덤프 전체 메모리 요약 현황을 볼게요. java.lang.ref.Finalizer의 점유율이 메모리의 대부분을 점유하고 있죠. 여기서 Finalizer는, 앞에서 언급된 FinalReference를 확장하여 구현한 클래스에요.
JVM은 GC(Garbage Collection) 실행 시 해제 대상 객체(Object)를 수집하기 전, Finalize를 처리해야 해요.
Java Object 클래스에는 아래 그림과 같이 Finalize 메서드(Method)가 존재하는데요. 모든 객체가 Finalize 대상은 아니에요.
JVM은 클래스 로드 시, Finalize 메서드가 재정의(Override)된 객체를 식별해요. 객체 생성 시에는 Finalizer.register() 메서드를 통해, 해당 객체를 참조하는 Finalizer 객체를 생성하죠.
그다음은 Unfinalized 체인(Chain)에 등록해요. 이러한 객체는 GC 발생 시 즉시 Heap에서 수집되진 않아요. Finalizer의 대기 큐(Queue)에 들어가 객체에 재정의된 Finalize 처리를 위해 대기(Pending) 상태에 놓여있죠.
위 그림과 같이 참조 트리(Tree)를 확인해 보면, 많은 Finalizer 객체가 체인처럼 연결되어 있어요. 그럼 Finalizer 객체가 실제 참조하고 있는 객체는 무엇인지 바로 살펴볼까요?
그림에 나온 바와 같이 PostgreSql JDBC Driver의 org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement인 점을 확인할 수 있어요. 해당 시스템은 PostgreSql DB를 사용하고 있었네요.
이처럼 Finalizer 참조 객체 대부분은 Jdbc3gPreparedStatement 객체임을 알 수 있어요. 여기서 Statement 객체는, DB에 SQL Query를 실행하기 위한 객체에요.
그렇다면, 아직 Finalize 처리되지 않은 Statement 객체가 증가하는 이유는 무엇일까요?
먼저 해당 Statement 객체는 실제로 어디서 참조하는지 살펴볼게요. 해당 객체는 TimerThread가 참조하는 TaskQueue에 들어가 있어요. 해당 Timer는 Postgresql Driver의 CancelTimer이죠.
해당 Timer의 작업 큐를 확인해 보면 PostgreSql Statement 객체와 관련된 Task 객체도 알 수도 있어요.
그럼 org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement 클래스가 어떻게 동작하는지 자세히 알아볼까요?
org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement는 org.postgresql.jdbc2.AbstractJdbc2Statement의 상속 클래스이며 finalize() 메서드를 재정의한 클래스에요. Finalize 처리를 위해 객체 생성 시, JVM에 의해 Finalizer 체인으로 등록되죠.
위와 같은 코드로 보아 CancelTimer는, Query 실행 후 일정 시간이 지나면 자동으로 TimeOut 취소 처리를 위한 Timer에요.
정해진 시간 내에 정상적으로 Query가 수행되고 객체를 종료(Close) 시, Timer를 취소하도록 되어 있어요. 이때 취소된 Task는 상태 값만 변경되고, 실제로는 Timer의 큐에서 아직 사라지진 않아요.
Timer에 등록된 작업은, TimerThread에 의해 순차적으로 처리돼요. Task는 TimerThread에서 처리를 해야 비로소 큐에서 제거되거든요.
이때 가져온 Task는 취소 상태가 아니며, 처리 시간에 아직 도달하지 않은 경우 해당 Task의 실행 예정 시간까지 대기해야 돼요.
여기서 문제점이 발생해요.
이 대기 시간이 길어지면 TimerThread의 처리가 지연되기 때문이죠. 이후 대기 Task들은 상태 여부에 상관없이, 큐에 지속적으로 남아있게 돼요.
만약 오랜 시간 동안 처리가 진행되지 않는다면, 여러 번의 Minor GC 발생 후 참조 객체들은 영구 영역(Old Gen)으로 이동될 수 있어요.
영구 영역으로 이동된 객체는, 메모리에 즉시 제거되지 못하고 오랜 기간 남게 되죠. 이는 Old(Full) GC를 발생시켜 시스템 부하를 유발하게 해요. 실제로 시스템에 설정된 TimeOut 값은 3,000초(50분)에요.
Finalizer 참조 객체는 GC 발생 시, 즉시 메모리에서 수집되지 않고 Finalize 처리를 위한 대기 큐에 들어가요. 그다음 FinalizerThread에 의해 Finalize 처리 후 GC 발생 시 비로소 제거되죠. 때문에 리소스의 수집 처리가 지연될 수 있어요.
또한 FinalizerThread 스레드는 우선순위가 낮아요. Finalize 처리 객체가 많은 경우, CPU 리소스가 상대적으로 부족해지면 개체의 Finalize 메서드 실행을 지연하게 만들어요. 처리되지 못한 객체는 누적되게 만들죠.
요약한다면 FinalReference 참조 객체의 잘못된 관리는
1) 객체의 재 참조를 유발 2) 불필요한 객체의 누적을 유발 3) Finalize 처리 지연으로 인한 리소스 누적을 유발
하게 해요.
PART2.
제니우스 APM을 통해 Finalize 객체를 모니터링하는 방법
Zenius APM에서는 JVM 메모리를 모니터링하고 분석하기 위한, 다양한 데이터를 수집하고 있어요. 상단에서 보았던
FinalReference 참조 객체의 현황에 대한 항목도 확인
할 수 있죠.
APM 모니터링을 통해 Finalize 처리에 대한 문제 발생 가능성도
‘사전’
에 확인
할 수 있답니다!
위에 있는 그림은 Finalize 처리 대기(Pending)중인 객체의 개수를 확인 가능한 컴포넌트에요.
이외에도 영역별 메모리 현황 정보와 GC 처리 현황에 대해서도 다양한 정보를 확인 할 수 있어요!
이상으로 Finalize 처리 객체에 의한 리소스 문제 발생 가능성을, 사례를 통해 살펴봤어요. 서비스에 리소스 문제가 발생하고 있다면, 꼭 도움이 되었길 바라요!
------------------------------------------------------------
©참고 자료
◾ uxys, http://www.uxys.com/html/JavaKfjs/20200117/101590.html
◾ Peter Lawrey, 「is memory leak? why java.lang.ref.Finalizer eat so much memory」, stackoverflow, https://stackoverflow.com/questions/8355064/is-memory-leak-why-java-lang-ref-finalizer-eat-so-much-memory
◾ Florian Weimer, 「Performance issues with Java finalizersenyo」, enyo,
https://www.enyo.de/fw/notes/java-gc-finalizers.html
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#APM
#Finalize
#제니우스
#메모리 누수
#Zenius
#FinalReference
#제니우스 APM
김진광
APM팀(개발3그룹)
개발3그룹 APM팀에서 제품 개발과 기술 지원을 담당하고 있습니다.
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2024.04.02
금융권에서 꾸준히 각광받는 제니우스(Zenius)
금융권에서 꾸준히 각광받는 제니우스(Zenius)
지난해 10월 일본의 은행 간 결제 시스템이 이틀간 '먹통'이 된 사태가 발생했었습니다. 그리고 한 달 후에는 카드 결제 데이터를 처리하는 일본 카드 네트워크의 시스템 오류로 인해 일본 각지에서 7시간 넘게 시민들이 카드 사용을 못 하는 불편이 발생하기도 했죠. 일본의 사례와 같이 은행이나 카드회사 등의 금융회사에서 네트워크/서버의 장애가 발생할 경우 궁극적으로 이익과 신뢰도의 급감으로 이어질 수 있습니다. 그렇기 때문에 '사고 없는' IT 인프라 환경 운영을 위한 노력을 이어가는 가운데, 브레인즈컴퍼니의 제니우스(Zenius)을 활용하는 금융기관이 꾸준히 증가하고 있습니다. ㅣ제니우스, 금융기관에서 꾸준히 각광받다 앞서 언급한 대로, 제니우스를 도입하고 활용하는 금융기관이 꾸준히 늘고 있습니다. 최근 수협중앙회는 '통합관제 및 운영 자동화'를 위해, 그리고 새마을금고는 '빅데이터 플랫폼 고도화'를 위해 제니우스를 도입했습니다. 또한 한국수출입은행과 한국 주택금융공사도 서버와 네트워크 관리를 위해 제니우스를 활용하고 있습니다. 이 밖에도 NH 뱅크, 신협중앙회, 광주은행, IBK 투자증권, DB손해보험 등에서도 꾸준히 제니우스를 활용하고 있습니다. 그렇다면 금융기관에서 제니우스를 꾸준히 사용하고 있는 이유는 무엇일까요? ㅣ제니우스의 네 가지 강점 금융기관에서 꾸준히 각광받는 제니우스는 크게 네 가지의 강점이 있습니다. [1] IT 인프라에 대한 통합 관리 제니우스는 금융기관의 복잡한 IT 환경을 통합 관리할 수 있는 기능들을 제공합니다. 이를 통해 IT 인프라의 성능 및 장애 정보를 빠르게 파악할 수 있어서, 운영 효율성과 안정성을 크게 높을 수 있습니다. [2] 보안 강화 금융기관에 필수적인 높은 수준의 보안을 유지할 수 있도록 제니우스는 통합 로그 관리, 보안 취약점 점검 등의 보안 기능을 제공합니다. 이를 통해 보안 위협에 대응하고 사전에 예방할 수 있습니다. [그림] 제니우스(Zenius) 오버뷰 예시화면 [3] 장애 대응 및 예방 실시간 모니터링과 자동 장애 복구 기능으로 시스템 장애에 대한 신속한 예방과 대응이 가능합니다. 이를 통해 서비스 중단을 최소화하고, 고객 만족도를 높일 수 있습니다. [4] 클라우드 서비스 지원 쿠버네티스 활용을 비롯한 클라우드 환경으로의 전환은 금융기관의 중요한 이슈로 떠오르고 있습니다. 제니우스는 모든 클라우드 환경(퍼블릭, 프라이빗, 하이브리드)에 대한 모니터링이 가능하여, 클라우드 서비스 안정성과 효율성을 크게 높여줍니다. 제니우스(Zenius)는 앞서 살펴 본 금융기관뿐 아니라, 공공기관과 기업을 포함한 1,000곳 이상에서 활발히 활용되고 있습니다. CSAP 인증과 GS 인증 1등급도 획득한 제니우스를 통해 성공적인 IT 인프라를 관리하시기 바랍니다.
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회사와 팀의 성과를 높이는 두 가지 방법
회사와 팀의 성과를 높이는 두 가지 방법
지난 글을 통해서는 성과를 높이기 위한 첫 번째 걸음에 대해서 알아봤었습니다. 결국 좋은 성과(결과)를 만들기 위해서는 우리의 행동과 생각, 그리고 느낌을 만들어 내는 '에너지와 생리 상태'를 잘 관리하는 것이 핵심이죠. (지난 글 보기) '개인'의 차원에서는 에너지와 생리 상태를 관리하는 것이 성과를 내기 위한 첫걸음이라면, '팀'으로서 성과를 내기 위한 첫걸음은 무엇일까요? Microsoft, Salesforce, Adobe, 구글 등 꾸준한 성공을 만들어내는 팀과 회사들의 사례를 통해서, 어떻게 하면 '팀'으로서 성공할 수 있는지 자세히 살펴보겠습니다. │기본 중의 기본이자 핵심은 '명확한 커뮤니케이션' '지금 내가 제대로 이해한 걸까?' '내가 미팅 때 이야기 한건 이게 아닌데, 왜 이런 결과물이 나왔지?' '왜 미팅을 하면 오히려 더 혼란스러워 질까?' 다른 구성원과 함께 일하다 보면 적지 않게 겪게 되는 고민입니다. 이메일, 화상회의, 메신저 등 사내 구성원 간의 소통을 위한 도구들은 발전하고 있지만, 명확하지 못한 커뮤니케이션으로 인한 비효율성이 점점 더 증가하고 있습니다. 미국에 위치한 전문 회사인 Weber Shandwick에 따르면 불충분한 커뮤니케이션이 지속될 경우 직원의 70% 이상이 업무능률이 심각하게 저하된다고 합니다. 또한 SIS International Research는 불명확한 커뮤니케이션으로 인해 연간 기업들이 겪는 손실이 평균 6억 원에 이른다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 불명확한 소통으로 인한 과도한 스트레스 따라서 구성원 간의 명확한 커뮤니케이션을 통해 오해를 줄이고 협력을 강화하는 것이 매우 중요합니다. 그렇다면 구체적으로 어떻게 명확한 커뮤니케이션을 해야 하는 걸까요? [1] 리더(CEO, 경영진, 팀장)의 직접적이고 투명한 소통 각 기업의 CEO나 경영진은 정기적으로 회사의 상황, 비전, 그리고 중요한 변화 사항을 주기적으로 투명하게 공유하는 것이 중요합니다. 이는 직원의 신뢰를 쌓고, 조직 전체의 목표에 대한 이해와 참여를 높이며, 변화에 대한 저하를 감소시켜줍니다. Microsoft의 사티야 나달리가 정기적으로 전 직원 미팅을 통해 회사의 성과, 도전과제 및 미래 계획을 공유하는 것과 Salesforce의 마크 배니 오프가 다양한 프로세스를 통해 꾸준히 소통하는 것이 좋은 예입니다. CEO나 경영진의 소통에서 가장 중요한 부분은 '있는 그대로의 투명'해야 한다는 것! 경영진과 각 부서 리더들이 매주 미팅을 통해 자신들의 성공과 실패를 솔직하여 공유하여 전사적인 투명성을 강화했던 Ford의 사례처럼, 투명한 소통은 결국 함께 성공을 만드는 필수 요소입니다. [2] 명확하고 지속적인 피드백 기업 내에서 명확하고 빠른 피드백은 회사의 성장과 개인의 발전에 중요한 역할을 합니다. 먼저 빠른 피드백은 구성원의 비효율적인 행동을 즉시 보완할 수 있도록 돕습니다. 이는 학습 곡선을 가속화하고, 비효율적인 업무 방식이 고착화되는 것을 방지합니다. 긍정적인 피드백의 경우에는 직원의 자신감을 높이고, 부정적인 피드백은 성장을 위한 동기를 제공합니다. 또한 피드백을 통해 리더와 팀원 간의 소통이 자주 이루어지면 서로의 신뢰를 높이고 관계를 강화할 수 있습니다. 실례로 Adobe는 연간 성과 평가 시스템을 폐지하고, 리더와 팀원이 정기적으로 만나 성과와 목표에 대하 논의하는 'Check-in'이라는 지속적인 피드백 시스템을 도입했는데요. Adobe는 이 새로운 시스템을 통해 직원 만족도가 향상되고 이직률이 감소했으며, 목표 달성률이 증가했다고 밝혔습니다. │모든 구성원의 '명확한 목표 의식의 공유' 1962년 미국 대통령 존 F. 케네디가 NASA를 방문했을 때 구내를 돌아다니며 여러 직원들에게 그들이 무슨 일을 하고 있는지를 물었다고 합니다. 이때 청소부 한 명이 자신의 일을 이렇게 설명했다고 하죠. '나는 달 탐사를 통해 미국을 우주 경쟁에서 승리하게 하는 일을 하고 있습니다.' 이 청소부의 답변은 NASA의 목표인 '달 탐사'라는 목표에 대해서 직책과 관계없이 모든 직원이 공감하고 집중하고 있음을 단적으로 보여줬습니다. 결국 달 탐사에 성공한 NASA 이 이야기에서 볼 수 있는 것처럼 각 구성원이 조직의 큰 목표에 어떻게 기여하고 있는지 명확하게 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 인식은 구성원들에게 더 큰 만족감과 목적의식을 제공하며, 일상적인 업무가 얼마나 중요한지를 깨닫게 하죠. 이를 실천하기 위한 구체적인 방법과 사례를 살펴보겠습니다. [1] 목표 공유 세션(미팅) 진행 주기적으로 타운홀 미팅 등의 전사 세션을 통해 모든 구성원이 회사의 목표와 방향성을 이해하고, 그들의 일상 업무가 전체 목표에 어떻게 기여하는지를 설명하는 시간이 필요합니다. 주기적인 전사 미팅을 통해 경영진과 직원 간의 직접적인 소통을 강화하고, 회사의 달성해야 할 큰 목표와 각 팀 및 개인의 기여도를 명확하게 공유하는 것이 중요합니다. [2] 성공 스토리의 주기적인 공유 스타벅스는 직원들이 고객 서비스를 통해 어떻게 회사의 비전인 '제3의 장소'를 실현하고 있는지를 매월 공유합니다. 이런 스토리 공유는 다른 직원들에게 영감을 주고, 개인의 노력이 전체적인 회사 비전에 어떻게 기여하는지 명확하게 알게 하죠. 구성원들의 성공 사례를 정기적으로 공유하고, 그들의 성과가 조직의 전체 목표와 어떻게 연결되는지 강조한다면 모든 구성원의 소속감과 능률을 크게 높일 수 있습니다. [3] 개인과 회사 전체의 성과와 목표 연결 Deloitte는 개인의 성과 평가를 회사 전체의 전략적 목표에 연결하는 방식을 채택하여, 각 직원이 자신의 일이 회사의 큰 그림에 어떻게 기여하는지 이해할 수 있도록 합니다. 이를 위해 매년 성과 관리 프로세스를 통해 개인의 목표를 회사의 연간 목표와 연결 지어 설정하죠. 이러한 성과와 목표의 연결은 직원 개개인의 역할이 큰 목표 달성에 중요하다는 것을 강조하여 동기를 부여하고 참여를 촉진시킵니다. 위의 세 가지 방법뿐 아니라, 회사의 중요 목표와 실천 방침 등을 담은 '컬처 북'을 만들어서 지속적으로 활용하는 방법도 명확한 목표의식 공유를 위한 좋은 방안입니다. '투명하게 커뮤니케이션하고, 목표를 명확하게 공유하라' 어떻게 보면 새로울 것이 없는 내용이지만, 실제로 적용하고 꾸준히 적용하는 것에는 적지 않은 노력이 필요한 것이 사실입니다. 하지만 꾸준히 함께 성과를 만들기 위한 필수 요소이기에, '천 리 길도 한 걸음부터'라는 오랜 속담을 떠올리며, 오늘부터 하나씩 적용해 보는 것은 어떨까요?
2024.07.09
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