JVM میموری اور garbage collection کیسے کام کرتے ہیں؟

Question

Accepted Answer

JVM **خودکار طور پر میموری کا انتظام** کرتا ہے — objects کو allocate کرتے ہوئے اور unreachable objects کو **garbage collection (GC)** کے ذریعے خالی کرتے ہوئے — تاکہ آپ کو manually میموری خالی نہ کرنی پڑے۔ میموری کے علاقوں اور GC کے رویے کو سمجھنا performance کو tune کرنے اور میموری کے مسائل کی تشخیص کے لیے ضروری ہے۔ ## JVM میموری کے علاقے ```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+) ``` Objects **heap** پر رہتے ہیں؛ local variables اور references ہر thread کے **stacks** پر رہتے ہیں۔ GC heap پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ ## Generational hypothesis ```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). ``` ## GC کیسے کام کرتا ہے: mark اور 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 ``` ایک object garbage ہے جب وہ کسی بھی GC root سے **reachable** نہ رہے۔ آپ اسے خالی نہیں کرتے — GC اسے تلاش کر کے reclaim کرتا ہے۔ ## Minor بمقابلہ 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 algorithms (workload کے مطابق منتخب کریں) ```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) ``` ## میموری leaks اب بھی ہو سکتے ہیں (GC کے باوجود) ```java // ❌ a leak: a static collection that only grows keeps objects REACHABLE forever static List

JVM میموری کے علاقے

Generational hypothesis

GC کیسے کام کرتا ہے: mark اور sweep

Minor بمقابلہ Major GC

GC algorithms (workload کے مطابق منتخب کریں)

میموری leaks اب بھی ہو سکتے ہیں (GC کے باوجود)

اس سے کیوں فرق پڑتا ہے