Javaのガベージコレクションアルゴリズムの仕組みとは

Javaのガベージコレクションアルゴリズムは、自動メモリ管理を利用して実現されます。開発者は手動でメモリを解放する必要がありません。Javaのガベージコレクションアルゴリズムには、主に次のようなものがあります。1. 参照カウント法（Reference Counting）：各オブジェクトは参照カウンタを持ち、参照がある場合にはカウントが1増え、参照が解放される場合にはカウントが1減ります。カウントが0の場合、オブジェクトは参照されなくなり、回収できます。ただし、このアルゴリズムでは循環参照の問題に対処できません。2. マークアンドスイープ法（Mark and Sweep）：オブジェクトの到達可能性をマークすることで、どのオブジェクトがアクティブで、どのオブジェクトがガベージかを判断します。最初に、ルーツオブジェクト（スタックや静的変数など）から、到達可能なすべてのオブジェクトをマークします。次に、ヒープからすべてのオブジェクトをスキャンし、マークされていないオブジェクトはガベージとして削除操作を行います。3. コピーアルゴリズム（Copying）：メモリを2つの領域に分け、一度に1つの領域のみを使用します。この領域のオブジェクトが参照されなくなった場合、存続するオブジェクトを別の領域にコピーしてから、現在の領域のすべてのオブジェクトを削除します。このアルゴリズムの特徴は、回収効率が高いことですが、追加のメモリ空間が必要になります。4. マークアンドコンパクションアルゴリズム（Mark and Compact）：アクティブなオブジェクトをマークしてから、アクティブなオブジェクトをメモリの1端に移動し、アクティブなオブジェクト以外のすべてのメモリを整列してメモリ空間を連続させ、境界外のメモリを直接削除します。Javaのガベージコレクタは、さまざまなシナリオやニーズに応じて、異なるガベージコレクションアルゴリズムを選択します。デフォルトでは、Javaはマークアンドスイープ法とコピーアルゴリズムの組み合わせを使用します。つまり、新生代はコピーアルゴリズムを使用し、老年代はマークアンドスイープ法を使用します。開発者は、CMS（Concurrent Mark Sweep）、G1（Garbage-First）などの他のガベージコレクタやアルゴリズムを選択するために、JVMパラメータを設定できます。