Jak funguje paměť JVM a garbage collection?

Question

Accepted Answer

JVM **automaticky spravuje paměť** — přiděluje objekty a uvolňuje nedostupné objekty prostřednictvím **garbage collection (GC)** — takže nemusíte paměť ručně uvolňovat. Porozumění paměťovým oblastem a chování GC je klíčové pro optimalizaci výkonu a diagnostiku problémů s pamětí. ## Paměťové oblasti JVM ```text HEAP — where all OBJECTS live (shared across threads), GC operates here ├── Young Generation — new objects (most die young) │ ├── Eden — new allocations go here │ └── Survivor — objects that survived a young GC └── Old (Tenured) Gen — long-lived objects (promoted from young) STACK — per-thread; method frames, local variables, primitive locals, references Metaspace — class metadata (replaced PermGen in Java 8+) ``` Objekty žijí na **heapu**; lokální proměnné a reference žijí na per-thread **stackech**. GC se zaměřuje na heap. ## Generační hypotéza ```text Observation: MOST objects die young (short-lived). → GC splits the heap into generations and collects the young gen FREQUENTLY (cheap, fast) and the old gen RARELY (expensive). ``` ## Jak funguje GC: mark and sweep ```text 1. MARK — starting from GC roots (stack refs, static fields), mark all REACHABLE objects 2. SWEEP — reclaim memory of unmarked (unreachable) objects 3. COMPACT— (often) move survivors together to reduce fragmentation ``` Objekt je garbage, když je již **dosažitelný** z jakéhokoliv GC root. Nemusíte ho uvolňovat — GC ho najde a uvolní. ## Minor vs Major GC ```text Minor GC — collects the Young Generation; frequent, fast, short pause Major/Full GC — collects the Old Generation (and more); rarer, longer pause → long Full GC pauses ("stop-the-world") are a common performance concern ``` ## GC algoritmy (volte podle pracovního zatížení) ```text G1 GC (default, Java 9+) — balanced, predictable pause times, good general choice Parallel GC — max throughput (batch jobs), longer pauses acceptable ZGC / Shenandoah — very low pause times for large heaps (latency-sensitive apps) ``` ## Memory leaky se mohou stát (přestože máte GC) ```java // ❌ a leak: a static collection that only grows keeps objects REACHABLE forever static List

Paměťové oblasti JVM

Generační hypotéza

Jak funguje GC: mark and sweep

Minor vs Major GC

GC algoritmy (volte podle pracovního zatížení)

Memory leaky se mohou stát (přestože máte GC)

Proč je to důležité