Лига программистов

Одним из самых популярных на собеседованиях C# разработчиков является вопрос о работе сборщика мусора в .NET. Мне также приходилось рассказывать о нём интервьюерам на моих собесах. Сегодня я хотел бы кратко рассказать о сборщике мусора, заодно и сам вспомню.

🔍 Зачем нужен сборщик мусора?
Сборщик мусора автоматически обеспечивает освобождение памяти, занятой объектами, которые больше не используются. Такой подход предотвращает утечки памяти и снимает с разработчика бремя ручного освобождения памяти (привет С++), что позволяет сосредотачиваться на более важных аспектах программирования.

⏰ Когда вызывается сборщик мусора?
Сборщик мусора активируется автоматически, например, когда одно из поколений заполнено (о поколениях позже). Если вам требуется инициировать сборку мусора вручную, используйте GC.Collect().

🔗 Как определяется, какие объекты больше не используются?
Сборщик мусора опирается на концепцию "GC Roots" (корни сборки мусора):

1. Локальные переменные: Объекты, на которые существуют ссылки в локальных переменных.
2. Статические переменные: Объекты, на которые ссылаются статические переменные классов. Эти корни живут в течение всего времени выполнения приложения.
3. Активные элементы стека: Если во время выполнения функции происходит сборка мусора, то локальная переменная внутри данной функции не будет удалена сборщиком мусора. Такая переменная считается активным корнем, до тех пор пока кадр стека метода не будет разрушен.

Сборщик мусора создаёт граф (фаза маркировки), который содержит все объекты, достижимые из GC Roots. Объекты, на которые нет ссылок из GC Roots, считаются недостижимыми и готовыми для удаления.

🔄 Как работает сборщик мусора?
Сборщик мусора использует концепцию поколений (поколения 0, 1 и 2) для эффективной работы с объектами различной "старости".

- При создании объекты помещаются в поколение 0. Если объект слишком большой (по умолчанию объекты размером больше 85 000 байт), то он будет помещён в Large Object Heap (очищается вместе с поколением 2).
- Когда поколение 0 заполнено — запускается сборка мусора. Неиспользуемые объекты удаляются (недостижимые из GC Roots), оставшиеся перемещаются в поколение 1.
- Аналогично происходит сборка мусора, когда заполнено поколение 1. Все выжившие объекты перемещаются в поколение 2. Затем происходит сборка мусора в поколении 0.
- Когда заполнено поколение 2, происходит полная сборка мусора. Сперва очищается поколение 2, а затем 1 и 0. Если после этого недостаточно места для новых объектов — происходит исключение OutOfMemory.
- В самом конце происходит фаза сжатия, в которой сборщик мусора перемещает живые объекты так, чтобы они располагались в памяти непосредственно друг за другом.

🔄 Для чего нужно разделение на несколько поколений?
- Сборка мусора поколения 0 выполняется чаще и занимается удалением объектов, которые быстро выходят из области видимости.
- С увеличением поколения редкость запуска сборки позволяет более эффективно использовать ресурсы. Поколение 0 очищается чаще всего, поколение 2 очищается реже всего.

🌐 Ещё по теме:
- .NET Memory Management Concepts — очень кратко об основных концепциях сборщика мусора
- Поколения объектов — одна из очень подробного цикла статей о сборщике мусора

https://t.me/cherkashindev/117

Я делаю это с азартом) и полным погружением, с желанием создать курс, который сам хотел бы пройти в свое время. А знаете, с чем я сталкиваюсь, пока делаю курс? Сейчас расскажу три самых ключевых пункта.

#1. Много новых ИНТЕРЕСНЫХ задач

Из-за того, что курс является моим первым крупным детищем и на него пока нет крупных инвестиций, мне приходится решать задачи "оптимизации" - пространства, ресурсов и прочего.

Пример: Каждый месяц я беру на курс не больше 10 человек и рассчитываю на то, что все они будут выполнять домашние задания. Пока что я использую обычный сервер и пытаюсь оптимизировать его так, чтобы можно было запустить на нем множество микросервисов (и при этом чтобы студенты друг другу не мешали).

Естественно (и небезобразно) все запускается в Docker.

Вот вам один из интересных кейсов: одно из первых домашних заданий - создать мини-веб-проект на Java без использования Spring / Spring Boot.

Так как ресурсы сервера, в частности оперативная память, ограничены, приходится тщательно рассчитывать, сколько памяти выделять каждому Docker контейнеру. В противном случае ресурсы сервера быстро закончатся, и станет грустно.

Так вот, для этой домашки каждому Java приложению выделяется 48 мегабайт для его оперативной памяти, а для контейнера в целом - 64 мегабайта.

Знал ли я, как регулировать размер доступной оперативной памяти (RAM) для Docker контейнера? Нет, раньше я об этом не задумывался, так как это не было необходимостью. В средах, таких как Kubernetes, за это обычно отвечали другие инструменты, и напрямую регулировать размер RAM не требовалось. Однако, было ли мне интересно узнать об этом? Конечно!

#2. Много НОВЫХ интересных задач

Делать домашки и запускать их на своем компьютере – это конечно здорово, но что, если домашка прикольная, а никому это не покажешь?

Даже друзьям, даже санитарам IT-леса – специалистам из HR.

И тут я однажды такой: "А ЧТО, ЕСЛИ СДЕЛАТЬ ХОСТИНГ ДЛЯ СТУДЕНТОВ?"

И мой мозг такой:

А как?! А как это делать?! Я никогда такого не делал. Нужен будет какой-то выстроенный и изолированный друг от друга процесс публикации домашек на сервере. А еще и чтобы это было красиво.

Да, задача в целом очень простая, если вытаскивать наружу порты.

от сделал один студент две домашки, а другой — три.

Например, в первой домашке, мы делаем веб проект который занимает порт 8080, во второй домашке используется порт 8081, в третьей 8082.

И получается, что запустить на сервере две первых домашки от двух разных студентов я не смогу (так как будет конфликт портов).

Окей, значит, надо им выдавать порты последовательно и делать маппинг этих портов. То есть для первого студента и его домашек выдаем порта 8000-8002. Для второго студента порты 8003-8005. Но что, если они будут выполнять домашки не последовательно? И, например, первый сделает три домашки, а второй только одну?

Хм... Значит, алгоритм провальный. Что насчет реестра?

Кто-то первый делает домашку, и она заливается на сервер. Анализируется порт из домашки и привязывается на первый свободный порт, начиная с 8000. А для пущей надежности еще и в Бд сохраняется. Возьмем для этого SQLite. Ну а что? Многопоточки пока нет, а работать с SQLite из Bash очень удобно.

А еще динамически меняем или дополняем конфиги в Nginx, чтобы пробрасывать нужную домашку на нужный путь. И порт. И еще и домен.

Точно! Домен!

# 3. МНОГО новых интересных задач

С доменом все плюс-минус просто. Покупаем за 200 рублей домен и...

И понимаем, что нам нужно делать новые поддомены для каждого студента.

Думаем как это сделать. Окей, можно использовать wildcard.

То есть если бы мы купили домен example.com, то в настройках DNS можно всего одну настройку добавить (*.example.com) вместо того чтобы править эти настройки каждый раз для каждого нового студента.

И тогда для студента с юзернеймом ivan будет свой собственный поддомен:

ivan.example.com

Пробрасываем порт домашки на 80 порт и открываем в браузере и...

И понимаем что нужен HTTPS.

А как? Как сделать HTTPS для *.example.com? А так вообще можно?

А Let's Encrypt так сможет?

Как оказалось сможет)

В итоге после прочтения нескольких статей, и настройки всего необходимого получаем хостинг для студентов своими руками с HTTPS на чистом Bash + SQLite + Docker + Nginx + Let's Encrypt.

И это только самое начало) на пути было еще куча классных задач) о них расскажу позже) спасибо за внимание) подписывайся если интересно узнавать из первых уст как делаются онлайн-курсы по-программированию)

С начала этого года я взялся изучать C#. Некоторое представление о программировании уже было т.к. в школе, году так в 2005-м, закончил курсы по Delphi. В принципе каких либо проблем с пониманием материала при изучении Шилдта, статей и видео-уроков у меня не возникало. Проблемы есть с большими перерывами в обучении и иногда отсутствием желания. С начала обучения прошло уже почти 9 месяцев, но в общей сложности занимался дай бог месяца 4. Не знаю на сколько глубоко можно постичь программирование за такой срок самообучаясь, но хочу показать свой маленький проект.

Это простенькая программка для учета товара в цветочном магазине. Функционал минимальный и есть над чем работать. За внешний вид прошу не пинать. С визуальным оформлением я еще не знакомился.

1. Это главное окно. Тут думаю все понятно

2. Это форма добавления товара в базу данных. КомбоБоксы связанны с базой, все работает, база обновляется. Ошибок пока не выявил.

3. Это форма редактирования базы данных. Так же все связанно с БД и можно поправить данные. Все работает корректно.

4. Это форма сборки букета. Тут по кнопкам добавить\удалить происходит добавление или удаление строки которая формирует один из ингредиентов букета. Каждый ингредиент это отдельный экземпляр класса

Ну поле названия и поля цен на дополнительные материалы... По кнопке "сформировать" считается цена букета, а по кнопке "сохранить" происходит редактирование основной таблицы базы, где хранится инфа о цветах, и запись в таблицу для букетов (название и цена).

5. Это форма продажи. Выбираем вид цветка, его сорт и количество, потом добавляем в чек. Чек это тоже объект класса имеющий поля в которых хранится цена, название и количество цветов или букета. Можно добавлять в чек много позиций на случай если покупают несколько сортов. Так же в чек можно добавить букет из списка собранных.

Вот такая вот программка. Уверен, что более или менее опытный шарпист размажет мой код, найдет кучу косяков и сделает более грамотно))). Так же программа требует серьезного допила. Но все же она работает и выполняет свой минимум, и для меня это дополнительная мотивация учиться дальше)))