클로저로 인해 메모리 누수가 발생하는 방법과 이에 대해 취할 수 있는 조치

소개

메모리 누수는 특히 프로덕션에서 발생할 때 개발자에게 악몽입니다. 깨끗하고 효율적인 코드를 작성하려는 최선의 노력에도 불구하고 클로저의 부적절한 사용과 같은 미묘한 문제로 인해 감지하고 해결하기 어려운 메모리 누수가 발생할 수 있습니다. 이 기사에서는 클로저와 가비지 수집기(GC)와의 상호 작용을 이해하는 데 중점을 두고 클로저로 인해 발생한 우발적인 메모리 누수 경험을 자세히 설명합니다. 클로저가 메모리에 대한 참조를 보유하는 방식, 이것이 GC의 회수를 방해하는 이유, 그리고 그 과정에서 얻은 교훈을 살펴보겠습니다.

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문제: 생산 시 점진적인 메모리 증가

개발 및 테스트 중에는 모든 것이 괜찮아 보였습니다. 그러나 애플리케이션을 프로덕션에 배포한 지 며칠 후 모니터링 시스템에서 비정상적인 메모리 사용 패턴을 발견했습니다. Node.js 애플리케이션의 메모리 소비는 시간이 지남에 따라 꾸준히 증가하여 결국 성능 저하 및 충돌을 초래했습니다.

처음에는 데이터베이스 연결 문제나 최적화되지 않은 타사 라이브러리 등 외부 요인을 의심했습니다. 하지만 애플리케이션을 격리하고 문제를 로컬에서 재현한 후에 문제가 우리 코드베이스 내에 있다는 것을 깨달았습니다.

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조사: 어려운 길

1. 클로저와 가비지 컬렉터 이해

클로저는 어휘 범위를 "닫고" 외부 범위에 정의된 변수에 대한 참조를 유지하는 함수입니다. 이 동작은 엄청나게 강력하지만 개발자가 클로저가 어떤 변수를 보유하고 있는지 알지 못하는 경우 메모리 누수로 이어질 수 있습니다. 가비지 수집기는 해당 변수가 애플리케이션의 다른 곳에서 더 이상 필요하지 않은 경우에도 클로저에서 참조하는 변수에 대한 메모리를 해제할 수 없습니다.

2. 증상 분석

메모리 누수는 더 이상 필요하지 않지만 해제되지 않는 메모리로 나타나는 경우가 많습니다. 이 경우 가비지 수집기가 메모리를 회수할 수 없었습니다. 이는 코드의 일부가 사용되지 않은 개체에 대한 참조를 유지하고 있음을 나타냅니다. 문제는 무엇인지 식별하는 것이었습니다.

3. 힙 분석

저는 Node.js Heap Snapshots를 사용하여 메모리 사용량을 캡처하고 분석했습니다. 다양한 간격으로 힙의 스냅샷을 촬영하여 다음을 관찰했습니다.

• 보유하는 개체의 수가 증가하고 있습니다.
• 유용성이 끝난 후에도 오랫동안 변수에 대한 참조를 보유하는 특정 클로저.

4. 범인: 대용량 데이터를 담고 있는 클로저

힙 분석을 꼼꼼하게 살펴본 후 클로저가 의도치 않게 외부 범위의 변수에 대한 참조를 유지하여 가비지 수집을 방지한다는 사실을 발견했습니다. 이 클로저는 실수로 활성 상태로 유지되어 가비지 수집기가 대형 개체와 관련된 메모리를 회수하지 못하게 했습니다.

구체적인 예는 다음과 같습니다.

function createLeak() {
    const largeObject = new Array(1000000).fill('leaky data'); // Simulating a large object.

    // The closure retains a reference to `largeObject`.
    return function leakyFunction() {
        console.log(largeObject[0]); // Accessing `largeObject` in the closure.
    };
}

const leakyClosure = createLeak();
// Even if `createLeak` is no longer called, `largeObject` remains in memory due to the closure.

코드에서 일어나는 일:

1. largeObject 생성:
   createLeak 내부에서는 대규모 배열인 LargeObject가 생성됩니다. 이 배열은 상당한 양의 메모리를 사용합니다.

2. 폐쇄 참조 참조:
   내부 함수 LeakyFunction은 LargeObject 변수를 포함하는 외부 함수 범위에 대한 클로저를 형성합니다.

3. 폐업 복귀:
   클로저 LeakyFunction이 반환되어 LeakyClosure에 할당됩니다.

4. 메모리 누수:
   createLeak이 실행을 완료하더라도 클로저 LeakyFunction이 여전히 이에 대한 참조를 보유하고 있으므로 LargeObject는 가비지 수집되지 않습니다.

이렇게 하면 LargeObject가 메모리에서 해제되는 것을 방지할 수 있습니다.

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해결 방법: 누출 문제 해결

이 문제를 해결하기 위해 클로저가 대형 객체에 대한 불필요한 참조를 유지하지 않도록 코드를 다시 디자인했습니다. 이 솔루션은 클로저가 필요한 변수에 대한 참조만 유지하도록 보장합니다. 수정된 예는 다음과 같습니다.

function createFixed() {
    const largeObject = new Array(1000000).fill('leaky data');

    // Use the required value, not the entire object.
    const importantValue = largeObject[0];

    // Only keep the necessary data in the closure.
    return function fixedFunction() {
        console.log(importantValue);
    };
}

const fixedClosure = createFixed();
// Now, `largeObject` can be garbage collected since the closure does not retain it.

변경된 사항:

• largeObject(importantValue)의 필요한 부분만 클로저에 유지됩니다.
• 대규모 배열의 LargeObject는 더 이상 클로저에서 참조되지 않으므로 createFixed가 실행을 마치면 가비지 수집기가 메모리를 해제할 수 있습니다.

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배운 교훈

이 경험을 통해 클로저 및 메모리 관리에 대한 몇 가지 귀중한 교훈을 얻었습니다.

1. 클로저 및 가비지 수집기 이해:

   • 클로저는 외부 범위의 변수에 대한 참조를 유지합니다. 해당 참조가 더 이상 필요하지 않지만 명시적으로 해제되지 않으면 가비지 수집기가 관련 메모리를 회수할 수 없어 누출이 발생합니다.

2. 모니터 제작 애플리케이션:

   • 메모리 이상 현상을 조기에 감지할 수 있도록 강력한 모니터링을 설정하세요. 메모리 누수는 점진적으로 나타나는 경우가 많으므로 추세를 모니터링하면 심각한 문제가 발생하기 전에 문제를 파악하는 데 도움이 됩니다.

3. 캡처된 변수 최소화:

   • 정말로 필요한 변수만 캡처하도록 클로저를 설계하여 불필요한 데이터를 유지할 가능성을 줄입니다.

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결론

메모리 누수는 특히 폐쇄와 같은 미묘한 문제로 인해 발생하는 경우 파악하기 어려울 수 있습니다. 효율적이고 누수 없는 코드를 작성하려면 클로저가 가비지 수집기와 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것이 중요합니다. 올바른 도구와 방법을 사용하면 이러한 누출을 효과적으로 식별하고 해결할 수 있습니다. 리소스를 정리하고 어떤 클로저가 캡처되고 있는지 주의 깊게 살펴봄으로써 유사한 함정을 피하고 프로덕션에서 애플리케이션이 원활하게 실행되도록 할 수 있습니다.

위 내용은 클로저로 인해 메모리 누수가 발생하는 방법과 이에 대해 취할 수 있는 조치의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!