tag:blogger.com,1999:blog-53085797865689514282011-04-21T16:57:48.230-07:00tresp4ssernoreply@blogger.comBlogger31100tag:blogger.com,1999:blog-5308579786568951428.post-25728993369649170852008-09-22T04:58:00.000-07:002008-09-22T04:59:17.862-07:00בקרוב...<div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/5308579786568951428-2572899336964917085?l=lirane.blogspot.com' alt='' /></div>tresp4ssernoreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5308579786568951428.post-89954525302030598332008-08-27T03:51:00.000-07:002008-08-27T15:14:41.543-07:00<span style="font-family:arial;">פעמים רבות עולה בלבול מסוים שמדברים על עניין "איסוף הזבל" בשפות מבוסוסת NET.</span><br /><span style="font-family:Arial;">מתכנתים שהגיעו מ C++ ודומיה פוחדים פחות מפצצה איראנית בדרך לארץ מאשר מזליגות זיכרון שונות משונות. הפחד התמידי של לשכוח משפט free קטן פה, לשחרר הקצאה שם... סיוט.</span><br /><span style="font-family:Arial;">המתכנתים של מיקרוסופט החליטו לשאול מ- Java מאפיין נוסף - למה לסמוך על המתכנת שיוציא את הזבל שלו? בואו נשכור לו מנקה...</span><br /><span style="font-family:Arial;">כך הגיע לעולם ה- Garbage Collector. המנגנון שאחראי לנקות את כל הזבל שהשארתם ב- Heap שלכם.</span><br /><span style="font-family:Arial;">אז לפני ההסבר איך הוא עובד, הקדמה קצרה...</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><strong><span style="font-family:Arial;font-size:130%;">חלק א': מי ולמה?</span></strong><br /><span style="font-family:Arial;">כידוע, ישנם שני סוגי טיפוסים עיקריים בשפות מבוססות Net. - טיפוסים מבוססי ערך(Value Type) כגון int, struct ודומיהם וטיפוסים מבוססי יחס(Reference Type) כמו מחלקות למיניהן.</span><br /><span style="font-family:Arial;">טיפוסים מבוססי ערך הם טיפוסים שקטים יחסית ולא בעייתיים, שכן הם מוקצים על המחסנית ומשתחררים אוטומטית בסוף חייה של הפונקציה - ולכן אין בעיות בשחרור הזיכרון שלהם.<br />עם אובייקטים סטטיים גם אין בעיה שכן הם נשמרים באזור הזיכרון הגלובלי של ה Process ומשתחררים כאשר התוכית הגיעה לקיצה.</span><br /><span style="font-family:Arial;">הבעיה מגיעה בטיפוסי ה-Ref(טיפוסים מבוססי התייחסות). כאן נדרש מנגנון שישחרר את האובייקטים שאין בהם עוד שימוש.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><strong><span style="font-family:Arial;font-size:130%;">חלק ב': תהליך ניקוי זבל</span></strong><br /><span style="font-family:Arial;">בתהליך ניקוי הזבל יש אלגוריתם שאחראי על ניקוי נכון ויעיל(עד כמה שאפשר).<br />תהליך הקריאה למנגנון ה- GC קורה בד"כ כאשר אנחנו מנסים לבצע פעולת new(הקצאה דינמית לצורך העניין) ואין מספיק זיכרון בשביל לעשות זאת. במצב כזה, מתבצע אלגוריתם ה-GC(שלבים ב' וד' יוסברו מיד):</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;">א. הקפאת כל הת'ראדים הפועלים בתהליך הנוכחי(מלבד כמובן ת'ראדים שקשורים ל Unmanaged Code).</span><br /><span style="font-family:Arial;">ב. בניית גרף האובייקטים.</span><br /><span style="font-family:Arial;">ג. שחרור כל האובייקטים שלא נמצאים בגרף.</span><br /><span style="font-family:Arial;">ד. דיחוס הזיכרון.</span><br /><span style="font-family:Arial;">ה. עדכון כל ההצבעות(References) כך שיצביעו על האובייקטים בצורה נכונה.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><strong><span style="font-family:Arial;">בניית גרף האובייקטים</span></strong><br /><span style="font-family:Arial;">גרף האובייקטים הוא גרף שאחראי להכיל בתוכו את כל האובייקטים שאינם צריכים להתנקות.</span><br /><span style="font-family:Arial;">הגרף נבנה באמצעות התייחסות ל Root References, כלומר: הגרף מסתכל על כל Root Reference ובונה מסלול של הצבעות לאוביקטים הקשורים אליו. האוביקטים האלו לא ישתחררו.</span><br /><span style="font-family:Arial;"><em>מהו Root Reference?</em> כל האובייקטים הגלובלים/סטטיים בתכנית, כל אובייקט שמצביע על מחסנית של ת'ראד, כל אוגר שמכיל הפניה למקום כלשהו ב- Heap וכל אובייקט שהמצביע שלו נמצא ב F-reachable queue - אובייקטים שיש להם פונקציה הורסת.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"><strong>דיחוס הזיכרון</strong></span><br /><span style="font-family:Arial;">התהליך מעביר את כל האובייקטים ש"שרדו" את הניפוי לתחתית הערימה, כך שיהיה מקום חדש ונקי בהתחלתה. הדבר קורה בצורה הבאה:</span><br /><span style="font-family:Arial;">1. האלגוריתם סורק את הערימה בצורה ישרה ומחפשים חלקים סמוכים של אשפה(חלקים שאין בהם צורך עוד).</span><br /><span style="font-family:Arial;">2. ה-GC מוריד את כל האובייקטים שאינם זבל לתחתית הרשימה, ומוריד את כל ה"רווחים" בערימה.</span><br /><span style="font-family:Arial;">3. ה-GC מעדכן את ה References כך שיצביעו על האובייקטים במקומם החדש.</span><br /><span style="font-family:Arial;">4. ה-GC מצביע כעת לאובייקט האחרון שאינו זבל, כך שידע שהמקום הבא בזכרון הוא מקום שיש בו זבל וניתן לשמור בו כל שרוצים.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;">חשוב לציין שקיימת ערימה נוספת - Large Managed Heap. בערימה זו מוקצים האובייקטים הגדולים(יותר מ-20K) והאובייקטים בערימה זו לא מועתקים למניעת רווחים בזיכרון, מכיוון שהעתקת אובייקטים גדולים כל כך תצרוך זמן יקר.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><strong><span style="font-family:Arial;">פונקציות של מחלקת Garbage Collection</span></strong><br /><span style="font-family:Arial;">במחלקה הדוטנטית של GC יש מספר פעולות סטטיות שמאפשרות שליטה קלה ב- GC.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"><strong><em><span style="color:#999999;">GC.Collect()</span> - </em></strong>הפונקציה הנ"ל מאלצת הפעלת תהליך GC, על כל האובייקטים. שימוש טוב לפונקציה הזו היא לפני פעולה חשובה שאיננו מעוניינים שתעצר על ידי מנגנון ה GC(כמובן שזה לא נותן לנו הבטחה שאכן לא יפעל ה GC שכן כמו שאמרנו, איננו יכולים לדעת מתי יפעל בודאות, אך זה יצמצם את הסיכויים).</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"><strong><em><span style="color:#999999;">GC.WaitForPendingFinalizers()</span> - </em></strong>לאחר תהליך ה- GC הפנימי של NET. בת'ראד של ה-G, מתחילות לעבוד הפונקציות ההורסות בשאר הת'ראדים. פקודת ה GC.Collect() לא מחכה עד שפעולות אלו יסתיימו, ולכן נוצרה הפעולה הנ"ל. הפעולה הזו מחכה עד שכל הפונקציות ההורסות יסיימו פעולתן.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"><strong><em><span style="color:#999999;">GC.SuppressFinalize(object obj)</span> - </em></strong>הפונקציה הנ"ל אומרת למנגנון ה- GC שבאובייקט שמועבר אליו כפרמטר השתמשנו בפונקצית Dispose, ואין צורך להפעיל את הפונקציה הורסת עבור האוביקט הנ"ל.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"><strong><em><span style="color:#999999;">GC.ReRegisterForFinalize(object obj)</span> - </em></strong>פעולה הפוכה לפונקציה הקודמת. יש לרשום שוב את האובייקט כך שהפונקציה ההורסת שלו תופעל.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-size:130%;"><strong><span style="font-family:Arial;">חלק ג': מסקנות</span></strong> </span><br /><span style="font-family:Arial;">1. ההקצאה ב- NET. היא מהירה מאוד. בניגוד לב C++ שבכל הקצאה יש לחפש מקום פנוי על מנת להקצות בו זכרון, ב NET. ההקצאה תמיד מתבצעת בראש הערימה.</span><br /><span style="font-family:Arial;">2. ניתן להבין כעת מדוע ב NET. אין אפשרות לקבל כתובת של אובייקט: אין לו כתובת קבועה! הכתובת של האובייקט משתנה כל הזמן על ידי ה-GC. </span><br /><span style="font-family:Arial;">3. מנגנון ה- GC לא מתאים למערכות Realtime, שכן אסור שבזמן אמת בכל פעם שיופעל מנגנון ה-GC תהיה הקפאה של כל הת'ראדים, רגעית ככל שתהיה. יודגש, שלא ניתן למנוע GC אך ניתן לאלץ אותו לפעול.</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;">בפוסט זה לא נכנסתי לעניין של F-reachable Queue מהסיבה שלרוב אין צורך להשתמש בדיסטרקטור(אלא אם יש עבודה ב Unmanaged Code, או כאשר רוצים לתת אבטחה נוספת לפונקצית Dispose).</span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><span style="font-family:Arial;"></span><br /><strong><span style="font-family:Arial;"></span></strong><div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/5308579786568951428-8995452530203059833?l=lirane.blogspot.com' alt='' /></div>tresp4ssernoreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-5308579786568951428.post-28319715376988032702008-08-26T14:16:00.000-07:002008-08-26T14:30:35.367-07:00<span style="font-family:Arial;"><strong>אהלן וברוכים הבאים :)</strong><br />מדי פעם אני אשתדל לפרסם כאן טיפים או דברים שנראים לי חשובים...</span><br /><span style="font-family:Arial;">קורה הרבה שאני רוצה לכתוב על משהו בפורום כלשהו אבל אני יודע שתוך יומיים זה יעלם וחבל על ההשקעה.</span><br /><span style="font-family:Arial;">אולי פה לא? :)</span><div class="blogger-post-footer"><img width='1' height='1' src='https://blogger.googleusercontent.com/tracker/5308579786568951428-2831971537698803270?l=lirane.blogspot.com' alt='' /></div>tresp4ssernoreply@blogger.com0