تعد مجموعة البيانات المهملة (GC) في Java مفهومًا أساسيًا يتيح إدارة الذاكرة تلقائيًا، مما يضمن تنظيف الكائنات التي لم تعد قيد الاستخدام لتحرير الذاكرة. وهذا فرق أساسي مقارنة بلغات مثل لغة C، حيث يكون المطورون مسؤولين عن إدارة الذاكرة يدويًا باستخدام أدوات التدمير.

لماذا جمع القمامة؟

في لغة C، إذا فشل المطور في تدمير الكائنات غير المستخدمة، فقد يؤدي ذلك إلى

OutOfMemoryErrors. تعمل Java على تبسيط ذلك من خلال أتمتة عملية جمع البيانات المهملة، والتي تعمل في الخلفية وتتولى تنظيف الذاكرة. وهذا يخفف على المطورين عبء إدارة الذاكرة اليدوية، مما يقلل من احتمالية حدوث أخطاء تتعلق بمعالجة الذاكرة.

كيف يعمل جمع القمامة؟

في Java، تتم إدارة عملية جمع البيانات المهملة بواسطة

Daemon Thread. هذا هو مؤشر ترابط ذو أولوية منخفضة يتم تشغيله طوال مدة تنفيذ التطبيق. وظيفتها الرئيسية هي البحث عن الكائنات غير المرجعية في ذاكرة الكومة وتحرير المساحة عن طريق تدمير هذه الكائنات التي لا يمكن الوصول إليها.

يعمل
• Daemon Thread في الخلفية ولا يتعارض مع تنفيذ البرنامج الرئيسي. كما أنه لا يمنع JVM من إيقاف التشغيل.
• الكائنات غير المشار إليها: هذه هي الكائنات التي لم يعد من الممكن الوصول إليها بواسطة أي جزء نشط من البرنامج. بمعنى آخر، لا توجد مراجع نشطة تشير إلى هذه الكائنات، مما يجعلها غير قابلة للوصول.

هل يمكننا فرض جمع القمامة؟

أحد المفاهيم الخاطئة الشائعة هو أنه يمكن للمطورين التحكم في وقت جمع البيانات المهملة. الحقيقة هي أن

لا يمكن التحكم بشكل صريح في جمع البيانات المهملة . بينما يمكنك طلب ذلك عن طريق استدعاء System.gc() أو Runtime.getRuntime().gc()، ليس هناك ما يضمن تشغيل أداة تجميع البيانات المهملة على الفور أو حتى على الإطلاق.

أفضل الممارسات لإدارة الذاكرة

• إلغاء تحديد الكائنات غير المستخدمة: بينما لا يمكننا فرض جمع البيانات المهملة، يمكننا مساعدة JVM عن طريق إلغاء تحديد الكائنات التي لم تعد هناك حاجة إليها. وهذا يجعلهم مؤهلين للتحصيل عاجلاً. توضح الصورة أدناه كيف يمكن تأجيل كائن:

• المتغيرات المحلية: وهي قصيرة العمر. بمجرد خروجهم عن النطاق، يتم استعادة الذاكرة التي يشغلونها بواسطة جامع البيانات المهملة.

• متغيرات المثيل: مرتبطة بمثيل الفئة، يتم جمع هذه المتغيرات عندما يخرج المثيل عن النطاق. ومع ذلك، إذا كانت لديهم مجموعات بيانات كبيرة، فمن الممارسات الجيدة إلغاء الإشارة إليها بشكل صريح عندما لا تعود هناك حاجة إليها.

• المتغيرات الثابتة : لا يمكن أبدًا أن تخرج عن النطاق من تلقاء نفسها. إذا كانت تحتوي على كائنات كبيرة، فيجب عليك إلغاء الإشارة إليها بشكل صريح عندما لا تكون هناك حاجة إليها.

خاتمة

تعد آلية جمع البيانات المهملة في Java أداة قوية تعمل على تبسيط إدارة الذاكرة. ومع ذلك، فإن فهم أساسياتها، مثل متى وكيف تعمل، أمر بالغ الأهمية عند التحضير للمقابلات. من خلال اتباع أفضل الممارسات ومراعاة إدارة الذاكرة، يمكنك تجنب الأخطاء الشائعة مثل

تسرب الذاكرة وOutOfMemoryErrors.

سيتناول المنشور القادم في هذه السلسلة

تسربات الذاكرة ويحدد أفضل الممارسات لمنعها.

المشاركات ذات الصلة

• أساسيات جافا

• أساسيات مقابلة المصفوفة

تعليمات سعيدة!