Как я заметил, многие, начинающие программировать на Java, не вполне чётко представляют себе, как следует управлять ресурсами на этом языке. В данной статье я попытался изложить своё видение на этот аспект программирования.

Одним из особенностей языка Java является автоматическая сборка мусора - пресловутый Garbage Collector (сокращённо - GC). GC - это фоновый процесс, который занимается поиском и освобождением неиспользуемых объектов. Много копий было сломано в дискуссиях, хорошо это или плохо, причём существенные аргументы есть как у сторонников, так и у противников этой технологии. Но я не об этом. Примем существование GC как данность и рассмотрим особенности программирования в данной среде.

Одним из следствий наличия GC (и отсутствия размещения объектов в стеке) является отсутствие деструкторов, аналогичным существующих в C++ - автоматически вызываемых методов для уничтожения объектов по выходу из области видимости. Вместо них есть другие механизмы, которые позволяют добиться того же самого.

Другим следствием является необходимость следить за ссылками на объекты, потому как GC именно по наличию ссылки на объект определяет его нужность. Для возможности управления строгостью ссылок в JDK 1.2 был введён новый пакет java.lang.ref, классы которого позволяет создавать так называемые "слабые" ссылки на объекты. Это особенно полезно для реализации кэширования объектов.

Начитавшись рекламных статей, может показаться, что очисткой ресурсов вообще не стоит заниматься - всё сделает GC. Тут важно понимать, что в понятие ресурсов входит не только оперативная память, но так же и многое другое. Например - открытые файлы, сокеты, ResultSet-ы и Statement-ы в JDBC, и т.д. С очисткой памяти GC в последних JVM справляется довольно неплохо, но вот освобождение других ресурсов, как правило, нельзя делать асинхронно. В противном случае легко получить так называемые "плавающие" ошибки, которые то появляются, то исчезают.

Над разработкой алгоритма работы GC довольно долго корпели разработчики, так что иногда его поведение может показаться несколько странным. В частности, он может освобождать объекты в произвольном порядке, никак не связанном с порядком их создания или очистки последних ссылок на них. Так же, для примера, в JDK 1.3, GC начинает освобождать объекты только тогда, когда текущий пул памяти заполняется. При этом одновременно, этот пул расширяется, пока не дойдёт до заданного верхнего лимита. Одновременно учитывается время последнего доступа и размер объекта. И т.д. и т.п.

По умолчанию верхний лимит пула зависит от системы. В JDK 1.3 он равен 64 мегабайтам. В некоторых случаях лучше снизить эту планку, особенно когда на машине памяти не очень много - тем самым программа быстрей дойдёт до этого лимита и начнёт использовать память повторно.

Большинство JVM не отдают обратно системе память, которую они забрали под пул. Я знаю только одну JVM, которая это делает - это Microsoft JVM. Все остальные хапают до указанного лимита.

{

...

}

PreparedStatement stmt = ...;

{

{

...

}

}

Если Вы будете писать программы в таком стиле, то многие проблемы обойдут Вас стороной - поверьте, я уже наступал на эти грабли. :-)

Казалось бы - какие могут быть Memory Leak (утечки памяти), когда есть GC. Но, тем не менее, они возможны. Эти утечки отличаются по своему происхождению от утечек в C/C++ (таких в Java вообще быть не может, за исключением возможных ошибок в JVM, но этот вариант мы здесь не рассматриваем). Они возникают из-за забытых ссылок.

Например - в GUI часто используется механизм слушателей (Listener-ов). Это когда один объект регистрируется в другом объекте для обратного вызова по наступлению какого-нибудь события. Проблема тут может быть одна - если Вы забудете разрегистрировать объект, когда он становится ненужным. При этом он останется болтаться в списке, ну и GC, разумеется, не будет удалять этот объект, пока не придёт время удалить объект со списком (а этого может и не случиться до завершения программы).

В результате - список будет пухнуть, пухнуть, программа работает всё медленней и медленней, и, в конце концов, вылетает OutOfMemoryError.

Отследить такой сценарий можно при помощи специальных программ - профайлеров. Самые известные на данный момент - JProbe и OptimizeIt.

Бороться с этими вещами довольно просто - надо не забыть разрегистрироваться. Если Вы уверены, что объект-слушатель удаляется вместе с объектом - источником событий (например, когда они оба сидят внутри диалога), то этого делать не нужно - GC сам с ними разберётся.

Кэширование объектов применяется для повышения производительности. Когда объект меняется редко (или вообще не меняется в процессе работы программы), то часто полезно прочитать его один раз, и запомнить на него ссылку. Но ссылка - это противоречие между алгоритмом работы GC, а значит, этот объект никогда не будет собран GC (даже если он больше не нужен). Иногда это большого значения не имеет (памяти много, или все объекты требуются очень часто), но чаще желательно всё-таки иметь возможность почистить неиспользуемые объекты.

{

public Object put(Object key,Object obj)

{

}

public Object get(Object key)

{

}

public Object remove(Object key)

{

}

}

{

{

}

}

Таким образом, если GC обнаружит, что памяти осталось мало, а в кэше болтаются объекты, к которым давно никто не обращался, он сможет их почистить.