Node.js에서 메모리 누수를 어떻게 탐지하고 수정하나요?

Question

Accepted Answer

**메모리 누수**는 더 이상 필요하지 않지만 무언가가 여전히 참조하고 있어 해제되지 않는 메모리입니다. 시간이 지나면서 프로세스의 힙(heap)이 계속 커져 속도가 느려지거나 충돌(out-of-memory)합니다. 장시간 실행되는 Node 서버에서 누수는 심각한 프로덕션 문제입니다.

## 흔한 누수 원인

```js
// 1. Unbounded caches / global collections that only grow
const cache = new Map();
app.get("/:id", (req, res) => { cache.set(req.params.id, data); }); // never cleared → grows forever

// 2. Forgotten event listeners (added repeatedly, never removed)
emitter.on("data", handler); // if added per-request and never removed → accumulates

// 3. Forgotten timers
setInterval(() => {...}, 1000); // never cleared, holds references alive

// 4. Closures capturing large objects longer than needed
function outer() {
  const huge = loadBigData();
  return () => huge.length; // keeps `huge` alive as long as the closure lives
}
```

공통점: 도달 가능한 참조(전역 Map, 살아 있는 listener, 실행 중인 timer, closure)가 더 이상 쓸모없는 객체를 가비지 컬렉션되지 못하게 붙잡고 있다는 것입니다.

## 누수 탐지하기

```js
// 1. Watch heap growth over time — steady upward trend = likely leak
setInterval(() => {
  const { heapUsed } = process.memoryUsage();
  console.log(`heap: ${(heapUsed / 1e6).toFixed(1)} MB`);
}, 10000);
```

```bash
# 2. Heap snapshots — capture at two points, compare what grew
node --inspect app.js     # then use Chrome DevTools → Memory → heap snapshots
# or the heapdump / clinic.js tools
```

진단 과정: 힙이 (정상적인 변동이 아니라) 꾸준히 증가하는지 확인한 다음, 작업 전후로 **heap snapshot**을 찍어 비교하여 어떤 객체 유형이 쌓이는지("retained size"가 커지는지) 찾습니다.

## 누수 수정하기

```js
// ✅ bound caches with TTL/size limits (LRU)
import { LRUCache } from "lru-cache";
const cache = new LRUCache({ max: 1000, ttl: 1000 * 60 }); // evicts automatically

// ✅ always remove listeners and clear timers
emitter.off("data", handler);
clearInterval(timer);

// ✅ use WeakMap/WeakSet for metadata that shouldn't keep objects alive
const meta = new WeakMap(); // entries are GC'd when the key object is
```

수정 방법은 원인과 대응됩니다. 캐시에 한도를 두고(최대 크기/TTL이 있는 LRU), listener/timer 생성은 항상 정리와 짝지으며, 객체를 메모리에 고정하지 말아야 할 객체 키 메타데이터에는 `WeakMap`/`WeakSet`을 사용합니다.

## 왜 중요한가

메모리 누수는 서버가 **장시간 실행**되기 때문에 Node에서 특히 위험합니다. 개발 환경에서는 보이지 않던 느린 누수가 점진적으로 성능을 저하시키고 결국 프로덕션 프로세스를 충돌시킵니다(종종 재시작되며 진행 중이던 작업을 잃습니다).

전형적인 원인(무제한 캐시, 제거되지 않은 listener/timer, 남아 있는 closure), 탐지 방법(힙 모니터링 + DevTools/clinic.js로 snapshot 비교), 수정 방법(한도가 있는 LRU 캐시, 철저한 정리, `WeakMap`)을 아는 것은 시간이 지나도 신뢰할 수 있고 안정적인 Node 서비스를 운영하는 데 필수적입니다.