Come funzionano la memoria della JVM e il garbage collection?

Question

Accepted Answer

La JVM **gestisce automaticamente la memoria** — allocando oggetti e liberando quelli irraggiungibili tramite **garbage collection (GC)** — in modo che tu non debba liberare manualmente la memoria. Comprendere le regioni di memoria e il comportamento del GC è fondamentale per ottimizzare le prestazioni e diagnosticare i problemi di memoria. ## Regioni di memoria della 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+) ``` Gli oggetti vivono sull'**heap**; le variabili locali e i riferimenti vivono su **stack** per thread. Il GC si concentra sull'heap. ## L'ipotesi generazionale ```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). ``` ## Come funziona il 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 ``` Un oggetto è garbage quando non è più **raggiungibile** da nessuna GC root. Non lo liberi tu — il GC lo trova e lo recupera. ## 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 ``` ## Algoritmi GC (scegli in base al carico di lavoro) ```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) ``` ## I memory leak accadono comunque (nonostante il GC) ```java // ❌ a leak: a static collection that only grows keeps objects REACHABLE forever static List

Regioni di memoria della JVM

L'ipotesi generazionale

Come funziona il GC: mark and sweep

Minor vs Major GC

Algoritmi GC (scegli in base al carico di lavoro)

I memory leak accadono comunque (nonostante il GC)

Perché è importante