ガベージコレクションの基礎

ガベージコレクションの原因の分析:
- メモリリーク: プログラムがメモリを適切に解放しない場合、メモリリークが発生し、メモリ使用量が増加します。ガベージコレクタは、これらのリークされたメモリを検出して解放します。
- 参照循環: オブジェクト間の循環参照がある場合、それらのオブジェクトは必要なくなってもメモリから解放されません。ガベージコレクタは、参照循環を検出して解決します。
ガベージコレクションの方法:
- 参照カウンティング: オブジェクトが参照されている回数を数え、参照数がゼロになった時点でメモリを解放します。ただし、循環参照の場合には解決できません。
- トライ色分け法: オブジェクトを「白」「灰」「黒」の3つの色に分けて管理します。メモリから開放する対象は「白」のオブジェクトで、参照関係をたどって到達できる「灰」「黒」のオブジェクトは必要とされていると判断されます。
- マーク・スイープ法: 参照可能なオブジェクトをマークし、マークされていないオブジェクトを削除します。この方法はトライ色分け法と同様に循環参照を解決できます。

コード例:

参照カウンティングのコード例:

class Object {
 private int referenceCount;

 public void addReference() {
     referenceCount++;
 }

 public void removeReference() {
     referenceCount--;
     if (referenceCount == 0) {
         // メモリ解放の処理
     }
 }
}

トライ色分け法のコード例:

class Object {
 private Color color;
 private List<Object> references;

 public void setColor(Color color) {
     this.color = color;
 }

 public void addReference(Object obj) {
     references.add(obj);
 }

 public void removeReference(Object obj) {
     references.remove(obj);
 }
}

マーク・スイープ法のコード例:

class Object {
 private boolean marked;
 private List<Object> references;

 public void mark() {
     marked = true;
 }

 public void unmark() {
     marked = false;
 }

 public void addReference(Object obj) {
     references.add(obj);
 }

 public void removeReference(Object obj) {
     references.remove(obj);
 }
}

このブログ投稿では、ガベージコレクションの基本的な概念、原因の分析、さまざまなガベージコレクションの手法とそれに関連するコード例を提供しています。これにより、読者はメモリ管理の重要性を理解し、自分のプログラムに適切なガベージコレクション手法を選択できるようになるでしょう。