Что такое Serial Garbage Collector?

Serial GC — это однопоточный сборщик мусора, работающий по принципу "Stop-the-World". Он останавливает выполнение всех потоков во время сборки мусора и использует копирующий алгоритм для молодых поколений (Young Gen) и компактирующий алгоритм для старших (Old Gen).

🟢 Как работает

1️⃣ В молодом поколении (Minor GC) используется копирующая стратегия: выжившие объекты перемещаются из Eden в Survivor, а из Survivor в Old Gen.
2️⃣ В старом поколении (Major GC / Full GC) выполняется уплотнение памяти для уменьшения фрагментации.
3️⃣ Так как GC работает в одном потоке, во время сборки остановка приложения неизбежна.

🟢 Когда использовать

— В одноядерных системах или при ограниченных ресурсах, где многопоточный GC создаст больше нагрузки.
— В маленьких JVM (до 1-2 ГБ памяти), где G1 или Parallel GC будут избыточны.
— В приложениях без жестких требований к паузам, например, в небольших утилитах или CLI-инструментах.

✅ Java библиотека #java

Какие в Java бывают виды ссылок?

Кроме обычной жесткой ссылки на объект существуют варианты ссылок, которые обрабатываются сборщиком мусора особым образом. Это наследники класса java.lang.ref.Reference. Все они реализуют разного рода слабые ссылки. Технически это обертки над объектом, который доступен по методу get(), и может быть удален сборщиком мусора пока объект-обертка еще не удален. Используются они для экономии памяти, для реализации кэшей, для финализации внешних ресурсов. Например в Android слабые ссылки иногда используются для борьбы с утечкой Activity.

Виды ссылок в порядке убывания «жесткости»:

🔘Обычная жесткая ссылка – любая переменная ссылочного типа. Очистится сборщиком мусора не раньше, чем станет неиспользуемой (перестанет быть доступной из GC roots, подробнее в следующих постах).
🔘SoftReference – мягкая ссылка. Объект не станет причиной израсходования всей памяти – гарантированно будет удален до возникновения OutOfMemoryError. Может быть раньше, зависит от реализации сборщика мусора.
🔘WeakReference – слабая ссылка. Слабее мягкой. Не препятствует утилизации объекта, сборщик мусора игнорирует такие ссылки.
🔘PhantomReference – фантомная ссылка. Используется для «предсмертной» обработки объекта: объект доступен после финализации, пока не очищен сборщиком мусора.

Java Guru🤓 #java

Из чего состоит .class-файл?

.class-файл представляет собой один скомпилированный класс. Это то, что в конечном итоге исполняет Java Virtual Machine. В .class компилируется код любого JVM языка, формат входит в спецификацию и не зависит от платформы или реализации виртуальной машины. Содержимое конкретного класса просматривают утилитой javap из стандартного набора JDK. Подробно структура файла описана на википедии, в документации и во множестве статей. Файл состоит из 10 секций, которые можно условно разбить на группы:

🔘 Свойства файла: определяющее тип файла «волшебное слово» 0xCAFEBABE и версия формата;
🔘 Пул констант – содержит все используемые имена методов и классов в специальном формате, и прочую символьную информацию. В других местах используются только ссылки на элементы пула;
🔘 Основные свойства класса: флаги доступа, имя этого класса, его предка, интерфейсов;
🔘 Внутреннее содержимое: список полей класса и байткод методов
🔘 Атрибуты класса;

Для внутренних классов тоже создаются отдельные файлы с названиями формата OuterClass$InnerClass.class. Если класс анонимный, вместо имени используются номера с 1.

Java Guru🤓 #java

На какие области делится память JVM?

Следует помнить, что это внутренние особенности HotSpot (и её opensource-версии OpenJDK). В других виртуальных машинах (например в Android) всё может быть абсолютно по-другому. Области-поколения кучи вообще зависят от используемого алгоритма сборки мусора, и могут отличаться в рамках одной и той же реализации виртуальной машины.

🟢Stack – место под примитивы и ссылки на объекты (но не сами объекты). Хранит локальные переменные и возвращаемые значения функций. Здесь же хранятся ссылки на объекты пока те конструируются. Все данные в стеке – GC roots. Освобождается сразу на выходе из функции. Принадлежит потоку, размер по-умолчанию указывается параметром виртуальной машины -Xss, но при создании потока программно можно указать отличное значение.
🟢PermGen – В этой области хранятся загруженные классы (экземпляры класса Class<T>). Здесь же с Java 7 хранится пул строк. Изначально размера -XX:PermSize, растет динамически до -XX:MaxPermSize. Не считается частью кучи.
🟢Metaspace – с Java 8 заменяет permanent generation. Отличие в том, что по умолчанию metaspace ограничен только размерами доступной на машине памяти, но так же как PermGen может быть ограничен, параметром -XX:MaxMetaspaceSize.
🟢Heap – куча, вся managed-память, в которой хранятся все пользовательские объекты. Все следующие разделы – части кучи. Параметры -Xms, -Xmn и -Xmx устанавливают начальный, минимальный и максимальный размеры хипа соответственно.
🟢Eden, New Generation, Old Generation и другие – специфичные для сборщика мусора части кучи, поколения. Могут быть разные, но общий подход сохраняется: долго живущий объект постепенно двигается во всё более старое поколение; сборка мусора в разных поколениях происходит раздельно; чем поколение старше, тем сборка в нём реже, но и дороже.

Хотя устройство памяти – это детали реализации виртуальной машины, для Java-разработчика знания о них несут практическую пользу. Эти знания необходимы для передачи правильных значений параметров JVM, что в свою очередь спасает от просадок производительности GC и остановок с OutOfMemoryError.

Java Guru🤓 #java