Javaのガベージコレクション（garbage collection：GC）とは―ガベージコレクタや留意点など

ガベージコレクタや留意点など。Javaのガベージコレクション（garbage collection：GC）とは何かについてまとめています。

1. ガベージコレクション（garbage collection：GC）とは

Javaには、ガベージコレクションの機能が備わっています。このガベージコレクション（garbage collection：GC）とは、JVMが動的に確保したメモリ領域のうち、不要になった領域を自動的に解放する機能です。

Javaプログラマムを記述する際に、あまりJVMの内部処理には注意を向けないかもしれませんが、信頼性が高く、パフォーマンスの良いJavaシステムを構築するためには必要な知識です。 Full GCの問題などもありますのでGCの知識は身につけておきたいです。

2. ガベージコレクタ

ガベージコレクションは、ガベージコレクタと呼ばれる機能により実現されます。

メモリーは無限にあるわけではなく、限られた資源です。 Javaで何も設定しないで動かした場合、デフォルトで256MBのメモリを使います。数十GB積んでいても設定しないと256MBです。

このように制限があるメモリを使用して、新しいオブジェクトにメモリがちゃんと割り当てられるように、ガベージコレクタは、メモリ内を調べて、どこからも参照されなくなったメモリ領域を解放して、再割り当てされるように最適化します。

3. ガベージコレクションの留意点

ガベージコレクションの機能でメモリ管理が自動で行われるのはいいのですが、いつ実行されるか分からず、制御できないのが難点となる場合もあります。

ガベージコレクションが実行されるタイミングは、オブジェクトが参照されなくなった時点ではなく、 JVMに与えられるメモリが使い切られる直前になります。

ガベージコレクションが行われている間は、プログラムの動作が中断します。ガベージコレクションが、短いタイミングで何度も実行されると、プログラムの動作が遅くなってしまいます。

JVMへのメモリの割り当てが小さすぎると頻繁にGCの処理が発生し、プログラムの動作が遅くなったり、思わぬ障害の原因となったりします。デフォルトの256MBでは不足が生じるような大きなプログラムを動かす場合など、Full GCが頻繁に発生しないように十分なメモリの割り当てとチューニングが必要となります。十分なマシンのメモリを用意して、JVMが使用するメモリ、ヒープ領域（New領域、Old領域）や非ヒープ領域（Permanent領域）などJava 起動オプション（-Xxxx）でチューニングする必要があります。