АФТИ ООП 2014-2015. Лекция II/11

Transcript

1. ОБЪЕКТНО- ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ Лекция № 2 / 11
 11.05.2015 г.
2. SMALLTALK • Появился в 1970-е гг. • Всё — объект (строки, числа, true и false, …). Работа программы — посылка сообщений. Любое сообщение может быть послано любому объекту. • Всё доступно для изменения (без остановки, компиляции и перезапуска). • Динамическая типизация. • Сборка мусора. Байт-код.
3. | x sum | 42 factorial. "1405006117752879898543142606244511569936384000000000" x := 2 raisedTo: 4. "16" 'hello world' indexOf: $o startingAt: 6. "8" 3 factorial + 4 factorial between: 10 and: 100. "true" x := x > 10 ifTrue:[ 'greater' ] ifFalse: [ 'less or equal' ]. "'greater'" sum := 0. 1 to: 10 do: [ :i | sum := sum + i. ]. sum. "55"
4. | aString vowels | aString := 'This is a string'. vowels := aString select: [:aCharacter | aCharacter isVowel]. "iiai"
5. Object subclass: #Person instanceVariableNames: 'firstName lastName' classVariableNames: '' category: 'Testing'
6. ДИНАМИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ • Каждая переменная хранит в себе не только значение, но и класс объекта! • Объект «класс» (синглтон) принадлежит классу «метакласс». В этом объекте хранятся все свойства класса (имена переменных, методы, ссылка на родительский класс…)
7. ОБРАБОТКА СООБЩЕНИЙ • Отправка сообщения Msg объекту Obj. • Проверяем, объявлен ли метод в классе (Obj class). Если нет, ищем объект в родительском (суперклассе) и т.д. по всей иерархии до самого Object. • Если ничего не найдено, посылаем специальное сообщение MessageNotUnderstood. • Вся система полностью динамическая. В любой момент можно изменить или добавить метод у любого класса!
8. JAVASCRIPT var person = { firstName: 'Ivan', lastName: 'Petrov', ivan: function() { return true } }; var Person = { fullName: function() { return this.firstName + ' ' + this.lastName; } }; person.__proto__ = Person; console.log(person.fullName()); // "Ivan Petrov" console.log(person.ivan()); // true
9. add = 10; [1, 2, 3].map(function(x) { return x + add; }); // [11, 12, 13]
10. СБОРКА МУСОРА • Решает проблемы: • Слишком раннее освобождение (когда на освобождаемую структуру есть ссылки). • Многократное освобождение. • Утечки памяти (когда теряется указатель на выделенную память).
11. • Недостатки: • Поиск памяти для освобождения требует ресурсов CPU. • Вызов GC часто происходит в непредсказуемый момент и длится непредсказуемое время. • По оценке, требуется в 5 раз больше памяти, чтобы программа работала примерно с той же скоростью, что и при ручном управлении памятью.
12. MARK-AND-SWEEP • У каждого объекта есть флаг (по умолч. false). • Шаг 1 (Mark). Отталкиваясь от «корней» (переменные в стеке, глобальные объекты), идём по ссылкам и помечаем объекты как используемые (true). • Шаг 2 (Sweep). Сканируем всю память, ищем непомеченные объекты и освобождаем их, а у помеченных сбрасываем флаг в false. • Недостатки: • На время исполнения вся система должна замереть. • Нужно прочесать всю память, что создаёт нагрузку на подсистему виртуальной памяти в ОС.
13. ТРЕХЦВЕТНАЯ МАРКИРОВКА • Белый список («приговорённые»). Объекты-кандидаты на удаление. • Чёрный список. Объекты, до которых можно добраться от «корней» и у которых нет ссылок на объекты из белого списка. • Серый список. Объекты, достижимые от «корней», но про которые неизвестно, содержат ли они ссылки на объекты из белого списка. • Алгоритм: • Выбрать объект из серого списка и переместить его в чёрный, пометив все белые объекты, на которые он ссылается, серым. Повторять, пока серый список не опустеет. • Удалить все объекты из белого списка.
14. • Такой алгоритм может работать «на ходу», систему останавливать не надо. • Отсутствует шаг «Mark». Все перемещения объектов между списками можно осуществлять также по ходу выполнения программы.
15. ПОДСЧЁТ ССЫЛОК • Для каждого объекта ведётся учёт количества ссылок на него. • Если количество ссылок равно нулю, объект можно освободить (или переместить в список освобождаемых).
16. • Преимущества: • То, что объект можно уничтожить, становится явным сразу. • Легко реализуется. • Производительность системы слабо зависит от количества свободной памяти. • Недостатки: • Слишком частые обновления. • Проблема циклических ссылок. • Нельзя перемещать объекты.
17. ПОКОЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ • Наблюдения: • Большая часть объектов «умирает молодыми». • Более 90 % освобождаемых объектов возникает со времени прошлого цикла GC. • Если объект пережил GC, скорее всего, он вряд ли будет освобожден. • Разделяем объекты по поколениям.
18. • Все объекты начинают в Gen0. • Те из Gen0, что пережили цикл GC, переносятся в Gen1. Аналогично Gen1 -> Gen2. • Gen0 чистится чаще всех.
19. Начало Занулили
 одну из ссылок
20. Очистили Перенесли в Gen1
21. Еще поработали
 с объектами Объекты из Gen1 
 нужно считать 
 корнями для Gen0!
22. Очистка и
 перемещение в Gen1