goroutine 누수는 무엇이 원인이며 어떻게 방지하나요?

Question

Accepted Answer

**goroutine 누수**는 절대 종료되지 않는 goroutine입니다 — 블록되거나 영원히 실행된 채로 프로그램 수명 동안 메모리를(그리고 참조 객체를 살려둔 채) 소비합니다. goroutine은 시작이 저렴하므로 누수하기 쉽고, 누수는 서비스가 저하되거나 메모리가 고갈될 때까지 조용히 누적됩니다.

## 원인 1: 송신자/수신자 없는 channel에서 블록

```go
// ❌ 누수 — 이 goroutine은 전송을 기다리며 영원히 블록
func leak() {
    ch := make(chan int)   // unbuffered
    go func() {
        ch <- 42           // 영원히 블록 — 아무도 수신하지 않음
    }()                     // goroutine이 멈춘 채로, 절대 종료 안 됨
    // 함수가 ch를 읽지 않고 반환 → goroutine 누수
}
```

절대 완료되지 않는 channel 전송/수신에서 블록된 goroutine은 **영원히** 기다립니다 — 기술적으로 여전히 "실행 중"이므로 가비지 컬렉션되지 않습니다.

## 원인 2: 취소 / 완료 신호 없음

```go
// ❌ 누수 — 멈출 방법이 없는 무한 루프의 goroutine
func worker(jobs <-chan int) {
    for {
        job := <-jobs      // jobs가 절대 닫히지 않고 전송을 멈추면 영원히 블록
        process(job)
    }                       // 종료 조건 없음 — 더 이상 필요 없을 때 누수
}
```

## 방지 1: 취소에 context 사용

```go
// ✅ goroutine에게 멈추라고 말할 수 있음
func worker(ctx context.Context, jobs <-chan int) {
    for {
        select {
        case job := <-jobs:
            process(job)
        case <-ctx.Done():       // 취소 신호 → 깔끔하게 종료
            return                // goroutine 종료, 누수 없음
        }
    }
}
// 호출자: ctx, cancel := context.WithCancel(...); defer cancel()
```

모든 장기 실행 goroutine에 취소 방법(`<-ctx.Done()`)을 주는 것이 주된 방어책입니다 — 작업이 더 이상 필요 없을 때 goroutine이 종료되도록 보장합니다.

## 방지 2: buffered channel 사용 또는 수신자 보장

```go
// ✅ 수신자가 존재하도록 보장하거나, 전송이 블록되지 않도록 buffered channel 사용
ch := make(chan int, 1)   // buffered → 아직 아무도 수신하지 않아도 전송 완료
go func() { ch <- 42 }()   // 블록 안 함
```

## 방지 3: 항상 channel을 닫거나 적절히 비우기

```go
// ✅ range 루프가 종료되도록 channel을 닫음
go func() {
    defer close(results)    // 완료 신호 → results에 대한 for-range 종료
    for _, job := range jobs { results <- process(job) }
}()
```

## 누수 감지

```go
runtime.NumGoroutine()         // goroutine 수 모니터링 — 꾸준한 증가 = 누수
import _ "net/http/pprof"      // pprof가 goroutine 스택을 노출(/debug/pprof/goroutine)
// goleak 라이브러리는 테스트에서 누수된 goroutine이 없음을 단언
```

`runtime.NumGoroutine()` 모니터링(꾸준히 오르는 수는 누수 신호), `pprof`로 goroutine 덤프 검사, 테스트에서 `goleak` 사용이 주된 감지 도구입니다.

## 왜 중요한가

goroutine 누수는 프로덕션 Go 서비스에서 가장 흔하고 음흉한 문제 중 하나입니다.

goroutine이 실행하기 너무 저렴해서 개발자들이 자유롭게 만들지만 — 영원히 블록된(상대가 없는 channel에서, 또는 취소 없는 무한 루프에서) goroutine은 **절대 종료되지 않고 메모리를(참조하는 모든 것 포함) 절대 해제하지 않습니다**.

장기 실행 서버에서 이 누수는 조용히 누적되어, 서비스가 저하되거나 크래시될 때까지 점진적으로 메모리를 소비합니다 — 즉각적인 오류가 없어 발견하기 어렵습니다.

원인(블록된 channel 연산, 취소 누락)과 방지책(**context 기반 취소**가 주된 방어책, 적절한 channel 닫기, buffered channel, 수신자 보장)을 이해하는 것은 신뢰성 있는 동시 Go 작성에 필수적입니다.

감지 도구(`runtime.NumGoroutine`, pprof, goleak)를 아는 것도 똑같이 중요합니다.

이는 프로덕션급 동시 Go를 작성할 수 있는 개발자와 지속적 부하에서 누수하는 코드를 작성하는 개발자를 구분 짓는 결정적이고 자주 출제되는 주제입니다.