Garbage Collector от мала до велика или как создаются и отчищаются ваши объекты

Когда мы говорим о сборщике мусора, мы часто ограничиваемся фразой «он удаляет неиспользуемые объекты», однако в реальности GC — это сложнейшая система, которая взаимодействует с виртуальной памятью, потоками, стеком, регистрами и графом ссылок, и без понимания этих взаимодействий невозможно осознанно писать высоконагруженные приложения. В этом материале мы сосредоточимся именно на GC, рассматривая его не как магию runtime, а как конкретный набор алгоритмов и инженерных компромиссов. За каждой строкой new, за каждой локальной переменной и за каждым вызовом функции стоит конкретная архитектура процессора, виртуальная память операционной системы и довольно агрессивная инженерная математика сборщика мусора. Чтобы действительно понимать GC, необходимо начать не с него, а с того, на чём он стоит — с регистров, стека и кучи, поскольку именно они формируют корневую модель, на которую опирается любой современный runtime.

Перед тем как мы начнем давайте разберемся в типах хранилищ памяти и как они работают: