BTrace를 이용한 메모리 누수 찾기

이번 시간에는 BTrace를 이용하여 Java 애플리케이션에서 발생하는 메모리 누수를 찾아보도록 하겠습니다.

또한, 예시 코드와 함께 BTrace 명령문을 작성해 보고, 발생하는 문제를 분석하여 해결하는 방법을 차근차근 따라가 보겠습니다.

BTrace를 이용한 메모리 누수 찾기

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메모리 누수를 찾는 방법

BTrace를 사용하여 메모리 누수를 찾는 방법은 다음과 같습니다.

1.BTrace 스크립트 작성

메모리 누수를 추적하기 위한 BTrace 스크립트를 작성합니다.

2.메모리 사용량 추적

BTrace 스크립트에서 @OnTimer 어노테이션을 사용하여 일정 간격으로 메모리 사용량을 측정하고 로그에 기록합니다.

3. 객체 생성 및 해제 추적

BTrace 스크립트에서 @OnMethod 어노테이션을 사용하여 해당 클래스의 생성자와 소멸자를 추적합니다.

이 경우 생성자에서 객체가 생성되고, 가비지 컬렉터에 의해 소멸되는 시점을 로그에 기록합니다.

4. 메모리 누수 여부 확인

BTrace 스크립트를 실행하여 메모리 사용량과 객체 생성 및 소멸을 추적하고, 메모리 누수가 발생하는지 여부를 확인합니다.

5. 문제 해결

메모리 누수가 발생하는 경우, 코드를 검토하여 불필요한 객체 생성을 줄이거나, 객체 참조를 제대로 해제하는 등의 조치를 취하여 문제를 해결합니다.

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예시코드 작성 및 분석

BTrace는 Java 애플리케이션에서 발생하는 메모리 누수를 찾는 데 매우 유용한 도구입니다.

BTrace는 실시간으로 객체 할당 및 해제 정보를 추적하고 분석하여 메모리 누수를 감지할 수 있습니다.

1. 예시 코드

다음은 메모리 누수를 발생시키는 예시 코드입니다.

public class MemoryLeakExample {
    public static void main(String[] args) {
        //..
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            //..
            list.add(new Object());
        }
    }
}

 

위 코드는 ArrayList에 계속해서 새로운 객체를 추가하여 메모리 누수를 발생시킵니다.

 

2. BTrace 스크립트

다음은 BTrace 스크립트를 이용하여 메모리 누수를 찾는 예시입니다.

class MemoryLeak {
    @OnNewInstance(
        clazz="java.lang.Object"
    )
    public static void onNewInstance(Object obj) {
        println("New object allocated: " + obj);
    }
    @OnMethod(
        clazz="java.lang.Object",
        method="finalize"
    )
    public static void onFinalize(Object obj) {
        println("Object finalized: " + obj);
    }
}

 

이 BTrace 스크립트는 java.lang.Object 클래스의 새 인스턴스 생성과 finalize() 메서드 호출을 추적하여 메모리 누수를 찾습니다.

@OnNewInstance 어노테이션은 새 인스턴스가 생성될 때 호출되는 메서드를 지정하고, @OnMethod 어노테이션은 finalize() 메서드가 호출될 때 호출되는 메서드를 지정합니다.

이를 통해 객체의 생성과 소멸을 추적하여 메모리 누수를 탐지할 수 있습니다.

 

3. BTrace 스크립트 실행

javac MemoryLeak.java

btrace -cp . MemoryLeak.java MemoryLeak.bt​

 

위와 같이 명령을 실행하면 BTrace 스크립트가 실행되고 아래처럼 결과가 출력됩니다.

New object allocated: java.lang.Object@12345678
New object allocated: java.lang.Object@12345679
New object allocated: java.lang.Object@12345680
...​

 

 

분석 및 개선

위 결과를 통해 계속해서 새로운 객체가 할당되고 있지만, finalize() 메서드가 호출되지 않아 객체가 해제되지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 메모리 누수 해결을 위해 다음과 같은 방법을 고려 합니다.

• 객체 참조 해제: 사용하지 않는 객체 참조를 해제하여 가비지 컬렉션 대상이 되도록 합니다.
• 자원 닫기: 파일, 네트워크 소켓 등과 같은 자원을 사용하지 않을 때 닫습니다.
• 메모리 풀 사용: 객체 할당 및 해제를 효율적으로 관리하기 위해 메모리 풀을 사용합니다.

따라서 위의 코드에서 발생하는 메모리 누수를 해결하기 위해서는 list에 추가된 객체들을 정기적으로 제거해야 하므로, 아래와 같이 명시적으로 list에서 객체를 제거하는 코드를 추가해야 합니다.

public class MemoryLeakExample {
   public static void main(String[] args) {
      //...  
      List<Object> list = new ArrayList<>();
      while (true) {
         Object obj = new Object();
         list.add(obj);
         // 객체 추가 후에 list 크기가 너무 커지면 제거
         if (list.size() > 100000) {
            list.clear();
         }
      }
   }
}

 

이렇게 하면 list에 추가된 객체가 일정 개수 이상이 되면 제거되어 메모리 누수를 방지할 수 있습니다. 하지만 이 방법은 메모리 누수를 완전히 방지하는 것은 아니며, 더 효과적인 메모리 관리가 필요할 수 있으며, 실제 상황에서는 더 복잡한 로직을 적용해야 할 수도 있습니다.

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마치며

이번 시간에는 BTrace를 활용하여 메모리 누수를 추적하고 개선하는 방법을 지난 시간과 같이 예시를 들어 살펴보았습니다.

다음 시간에도 유용한 정보로 찾아뵙겠습니다.

 

 

 

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