レッスン

ローカル変数、オブジェクト、クラスのメタデータはJVMの実行中にどこへ行くのか: スレッドスタック、ヒープ、PermGen → MetaSpace の進化を解説。どうやって GCが動くのか、どんなメモリエラーがあるのか（ StackOverflowError、 OutOfMemoryError）、起動フラグ（ -Xss、 -Xmx、 -XX:MaxMetaspaceSize）がどう影響するのかも説明します。図解、mermaidダイアグラム、動作するサンプル付き。

本講義では、 JVM のガベージコレクタ（ GC）の仕組み、従来の Serial/ Parallel/ CMS と最新の G1、 ZGC、 Shenandoah の違い、Young/Old 世代とは何か、なぜ Stop-the-World の停止が起きるのか、そしてそれをどう最小化するかを解説します。実践として、各種 GC をフラグで有効化する方法（ -XX:+UseG1GC、 -XX:+UseZGC、 -XX:+UseShenandoahGC）、停止時間の調整（ -XX:MaxGCPauseMillis）とヒープサイズの設定（ -Xms/ -Xmx）、ログの読み方（ -Xlog:gc*）、そして典型的な落とし穴（例: System.gc() の強制呼び出し）を見ていきます。

この講義では、ローカル変数がどこに存在するのか（スレッドのスタック）と、それがヒープとどう違うのか、GC があるにもかかわらず Java でメモリリークが起こり得る理由と、その回避方法を学びます。実例として「永遠の」 static コレクション、解除し忘れたリスナー、キャッシュを取り上げます。参照ファミリーである SoftReference、 WeakReference、 PhantomReference、さらにコンテナの WeakHashMap を紹介します。リークの修正を練習し、なぜ System.gc() の呼び出しは JVM への単なるヒントであって命令ではないのか、そして最終的に OutOfMemoryError に至り得るのかを議論します。

JVM におけるメモリ問題の診断に関する実践ガイド：ユーティリティ jmap でヒープダンプ（ heap dump）を取得し、 -heap と -histo でサマリを確認、 jvisualvm（ Monitor、 Heap Dump、 Threads、 Profiler タブ）でアプリを調査し、リークの例を分解して Eclipse MAT と jconsole に触れます。最後に、よくあるミスとヒントを紹介します。

実践的に、なぜ Java アプリがメモリに「リーク」して遅くなるのかを解き明かします: 取り外し忘れのリスナー（ addActionListener/ removeActionListener）、永続してしまう静的コレクション、クローズし忘れたリソース（推奨: try-with-resources）、参照を保持してしまう匿名/内部クラス、そして System.gc() の乱用。GC ログ（ -Xlog:gc*、 -XX:+PrintGCDetails）の読み方、コレクターの選定、 WeakHashMap を使ったキャッシュ、監視（ jvisualvm、 jconsole）、heap dump の分析、そして -Xmx/ -Xms の正しい設定も扱います。最後に — 実際のリーク例とその修正を紹介します。