Jak uniknąć wycieków pamięci w językach które nie posiadają garbage collectora?
Garbage Collector to jeden z najprostszych, a jednocześnie najbardziej przydatnych skryptów, którego podstawowym celem jest oczyszczanie i zwalnianie pamięci niezbędnej do wydajnego działania aplikacji. Jak jednak z potencjalnym wyciekiem pamięci poradzą sobie te technologie, które nie zostały wyposażone w przysłowiowego odśmiecacza?
Czym jest wyciek pamięci?
Najważniejszym celem Garbage Collectora jest przeciwdziałanie wyciekom pamięci. Są to zjawiska, w których aplikacja czy skrypt nie jest w stanie działać poprawnie ze względu na fakt, że cały dostępny obszar pamięci jest zajęty przez nieużytkowane już obiekty. By taka aplikacja została przywrócona do odpowiedniego stanu działania, niezbędne jest usunięcie wszelkich nieistotnych elementów z jej pamięci.
W przypadku języków wyposażonych w mechanizm garbage collector proces usuwania zbędnych elementów jest wykonywany automatycznie – programista wcale nie musi zajmować się tym elementem podczas tworzenia kodu i analizować, które obiekty nie są już potrzebne. Nieco inaczej sytuacja wygląda w przypadku języków, w których garbage collector nie został zaimplementowany. Wtedy błędy przy tworzeniu aplikacji mogą skutkować zużyciem pamięci, a to z kolei wpłynie bezpośrednio na spowolnienie programu, a w skrajnych przypadkach może nawet do poważnej awarii aplikacji.
Jakie języki są narażone na wycieki pamięci?
Z wyciekami pamięci mamy do czynienia przede wszystkim w przypadku rozwijania kodu aplikacji w językach programowania, które nie dysponują garbage collector. Wbrew pozorom jest ich kilka i nie są to w żadnym wypadku technologie niszowe.
Przykład? Język C i C++ to najbardziej reprezentatywny przykład. Aplikacje stworzone z pomocą tych technologii są podatne na wycieki pamięci. Warto jednak pamiętać, że nawet te języki, które mają garbage collector, też nie są w pełni zabezpieczone przed ryzykiem wycieku. Aplikacje, które zostały napisane w Java, są podatne na wycieki, co może nie powoduje awarii oprogramowania, ale z pewnością spowalnia działanie urządzenia. Podobnie wygląda w przypadku JavaScript. Zbyt duże zużycie pamięci podczas przeglądania stron internetowych może oznaczać wyciek pamięci spowodowany kodem JS. Nawet tak bezproblemowy pod względem developmentu język, jakim jest Python, doświadcza co jakiś czas wycieków pamięci, choć warto tu podkreślić, że sama technologia jest naprawdę dobrze na tę ewentualność zabezpieczona.
Czym jest garbage collector?
Co jest głównym mechanizmem zabezpieczającym nasz kod przed wyciekami pamięci? Garbage Collector. To wbudowany skrypt, który automatycznie, bez wiedzy programisty dba o odpowiednie czyszczenie naszej pamięci z nieużywanych już obiektów.
Obecne trendy w programowaniu skupiają się raczej na tym, by wycisnąć z frameworków i bibliotek możliwie jak najwięcej, nie tracąc przy tym czasu na tak podstawowe elementy, jak zwalnianie pamięci. Z całą pewnością możemy stwierdzić, że dbanie o pamięć aplikacji może być żmudną pracą, która nie zawsze zapewni nam pełen sukces. To z kolei prowadzi do niebezpiecznych wycieków pamięci. Dlatego też automatyczny garbage collector przejmuje ten obszar pracy i automatycznie zwalnia wykorzystaną pamięć, pozwalając na wydajne działanie programu.
Mechanizm działania Garbage Collectora w dużej mierze opiera się o stałym monitorowaniu wszystkich obiektów aplikacji i czyszczeniu tych, które są zidentyfikowane jako niepotrzebne. Czyszczenie pamięci przez narzędzia typu Garbage Collector realizowane jest za pośrednictwem:
- algorytmów skalarnych (PHP, C++, Python),
- algorytmów wektorowych (Java).
Jak uniknąć wycieków pamięci?
W jaki sposób zapewnić sobie prawidłowe działanie aplikacji i zminimalizować ryzyko niepożądanych wycieków pamięci? Przede wszystkim warto poznać zasadę działania garbage collectora w technologii, której używamy. Choć powyżej podano dwa podstawowe algorytmy, na których opiera się praca automatycznego odśmiecacza, jest ich znacznie więcej. Ważne jest więc, by po pierwsze upewnić się, że takie narzędzie jest obecne w języku stosowanym przez nas, a następnie dokładnie przeanalizować sposób jego działania. To pozwoli nam upewnić się, że z naszej strony nie ma żadnych dodatkowych obowiązków w zakresie zarządzania pamięcią aplikacji.
Co w przypadku, gdy pracujemy w technologii wyjątkowo podatnej na problemy z wyciekami pamięci? W takim przypadku warto zainteresować się jednym z wielu narzędzi odpowiedzialnych za wykrywanie i zarządzanie wyciekami pamięci. Takie aplikacje natychmiast diagnozują wyciek, redukują poziom zużycia pamięci, a następnie zwalniają pamięć. Do najpopularniejszych narzędzi tego typu należą:
- Visual Studio Profiler;
- GCeasy
- GlowCode
- BoundsChecker
- Eclipse MAT
Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi tego typu, które różnią się nieznacznie zasadą działania i przeznaczeniem. Jeśli decydujemy się na wsparcie w postaci dodatkowego narzędzia, upewnijmy się, że jest ono dostosowane do potrzeb naszego języka – tak dobrane oprogramowanie zapewni największą skuteczność i zminimalizuje ryzyko jakichkolwiek wycieków pamięci w przyszłości.
Porozmawiajmy!
a my pomożemy Ci wdrożyć najnowsze rozwiązania!
Podobne wpisy:
Praca w IT: wykształcenie czy doświadczenie- co liczy się bardziej? Badanie
UI/UX designer – jakie są jego obowiązki i ile zarabia? UI a UX designer – czym różnią się te stanowiska?
Czystość kodu – najważniejsze informacje na temat tworzenia i utrzymywania czystego kodu
Jakie studia podyplomowe warto wziąć pod uwagę w ramach rozwoju w branży IT?