Java メモリ管理では世代別コレクションはどのように機能しますか?

世代コレクションは、ヒープ メモリを異なる領域 (世代) に分割して、さまざまなオブジェクト ライフ サイクルのメモリ管理を最適化する Java メモリ管理テクノロジです。このプロセスには、到達不能なオブジェクトをマークすること、マークされたオブジェクトをクリアしてメモリを解放すること、およびメモリ レイアウトを最適化することが含まれます。

Java メモリ管理における世代別コレクション

Java 仮想マシン (JVM) では、世代別コレクションはメモリ管理テクノロジです。これは、ヒープ メモリを異なる領域 (世代と呼ばれます) に分割し、それぞれが異なるオブジェクトのライフ サイクルに合わせて最適化されます。

世代別コレクションの目的は、メモリ管理を最適化し、アプリケーションの一時停止時間とガベージ コレクションのオーバーヘッドを削減することです。これは、オブジェクトをライフサイクル別に分類することによって行われます。

若い世代:

• 存続期間の短いオブジェクトを保存します。
• 頻繁にガベージ コレクションを実行して、到達不能なオブジェクトを削除します。

旧世代:

• 存続するオブジェクトを長期保存します。
• ほとんどのオブジェクトはより長く存続するため、ガベージ コレクションの頻度を減らします。

永続的な生成:

• 永続的なメタデータとクラス情報を保存します。
• ガベージ コレクションはほとんど行われません。

世代別コレクションのプロセス:

1. マーキング: ガベージ コレクターは、到達不能なオブジェクトにマークを付けます。
2. クリア: ガベージ コレクターは、マークされたオブジェクトをクリアし、そのメモリを解放します。
3. コンパクション: ガベージ コレクターは、残ったオブジェクトを隣接するメモリ ブロックに移動し、コンパクトなメモリ レイアウトを残します。

実践的なケース:

次の Java コードは、世代別コレクションがオブジェクトのライフ サイクルにどのような影響を与えるかを示しています:

public class GenerationSample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个短期存活的对象
        Object shortLivedObject = new Object();

        // 创建一个长期存活的对象
        Object longLivedObject = new Object();

        // 保留对长期存活对象的引用，防止它被垃圾回收
        longLivedObject = null;

        // 触发垃圾回收
        System.gc();

        // 检查短期存活对象是否已被清除
        if (!isReachable(shortLivedObject)) {
            System.out.println("短期存活对象已清除");
        }

        // 检查长期存活对象是否仍然存活
        if (isReachable(longLivedObject)) {
            System.out.println("长期存活对象仍然存活");
        }
    }

    private static boolean isReachable(Object object) {
        try {
            return new java.lang.ref.WeakReference<>(object).get() != null;
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }
}

この例では, shortLivedObject は若い世代に割り当てられ、longLivedObject は古い世代に割り当てられます。 longLivedObject は参照として保持されるため、ガベージ コレクションまで存続します。また、shortLivedObject は若い世代ではアクセスできないため、おそらくクリアされるでしょう。

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