Lekcje

Jak tworzyć obiekty i zarządzać klasami „w locie”: dlaczego Class.newInstance() jest przestarzały, jak poprawnie używać getConstructor/ getDeclaredConstructor i Constructor.newInstance, wywoływać metody przez Method.invoke oraz czytać/zmieniać pola przez Field. Omówimy typowe wyjątki ( ReflectiveOperationException i inne), ograniczenia systemu modułów, przydatne praktyki oraz mini‑narzędzie do dynamicznej instancjacji. Plus – przejrzysty schemat całego procesu.

W tym wykładzie omawiamy praktykę refleksji w Javie: jak za pomocą Class, Field i Method odczytywać prywatne pola ( setAccessible( true)) i złożyć prosty serializator; jak kontenery DI wstrzykują zależności na podstawie adnotacji ( @Inject, @Autowired) przez konstruktory i pola; jak dynamiczne proxy oparte na Proxy i InvocationHandler przechwytują wywołania; gdzie stosuje się to w praktyce ( Spring, JUnit, Jackson) oraz jakie ograniczenia i błędy się pojawiają.

Po co aplikacjom potrzebne są logi i dlaczego samo System.out.println nie ratuje na produkcji. Omówimy poziomy ERROR/ WARN/ INFO/ DEBUG/ TRACE, wbudowany stos java.util.logging i plik konfiguracyjny logging.properties, poznamy Log4j 2, Logback i fasadę SLF4J. Porównamy z wyjściem konsolowym, dołączymy zależności i omówimy typowe błędy konfiguracji i użycia.

Omawiamy, z czego składa się dobry komunikat logu (czas, poziom INFO/ ERROR, nazwa loggera, tekst, stack trace), jak poprawnie formatować wpisy za pomocą szablonów SLF4J/Log4j2 ( "{}" zamiast konkatenacji), jak logować wyjątki ( logger.error(..., ex)), kiedy używać poziomów ERROR/ WARN/ INFO/ DEBUG/ TRACE, a także najlepsze praktyki: bez danych wrażliwych, zrozumiałe komunikaty, identyfikatory korelacyjne ( orderId, userId) i właściwa konfiguracja log4j2.xml.

Jak uczynić logi niezawodnymi w środowisku wielowątkowym i w webie: bezpieczeństwo wątkowe gotowych bibliotek ( Logback, Log4j 2, java.util.logging), kontekst MDC z przekazywaniem requestId, integracja z filtrami Springa i obsługą błędów, różnice względem System.out, niuanse pul wątków i śledzenie w mikrousługach (traceId, OpenTelemetry). Omawiamy praktyczne przykłady i typowe błędy, używamy SLF4J i Logger jako pole static final.

Ten wykład to praktyczny przewodnik po monitorowaniu JVM: jak odczytywać standardowe metryki przez JMX i JConsole, jak wizualnie obserwować pamięć, wątki i profilować metody w VisualVM (w tym heap dump i thread dump), a także jak nagrywać „czarną skrzynkę” za pomocą Java Flight Recorder i analizować ją w JDK Mission Control. Pokażemy komendy uruchomienia ( -XX:StartFlightRecording), omówimy typowe scenariusze analizy GC/wątków i najczęstsze błędy.

Wyjaśniamy, czym profilowanie różni się od monitoringu, które metryki są ważne (czas pracy metod, pamięć, wątki, blokady) i z jakich narzędzi korzystać: VisualVM, Java Flight Recorder, a także komercyjnych profilerów. W praktyce badamy „powolny” kalkulator, uczymy się szukać „gorących miejsc”, analizować heap dump i usuwać wąskie gardła poprzez wymianę algorytmów, zmniejszanie alokacji i buforowanie. Kończymy wizualnym schematem procesu optymalizacji oraz omówieniem typowych błędów.

Dokąd trafiają zmienne lokalne, obiekty i metadane klas w trakcie działania JVM: omawiamy stos wątków, stertę oraz ewolucję PermGen → MetaSpace. Porozmawiamy o tym, jak działa GC, jakie występują błędy pamięci ( StackOverflowError, OutOfMemoryError) i jak wpływają flagi uruchomieniowe ( -Xss, -Xmx, -XX:MaxMetaspaceSize). Dołączone są schematy, diagram Mermaid i działający przykład.

W wykładzie omawiamy, jak działa garbage collector ( GC) w JVM, czym różnią się klasyczne Serial/ Parallel/ CMS od nowoczesnych G1, ZGC i Shenandoah, czym są młode i stare pokolenie, dlaczego występują pauzy Stop-the-World i jak je minimalizować. W praktyce zobaczymy, jak włączać różne GC flagami ( -XX:+UseG1GC, -XX:+UseZGC, -XX:+UseShenandoahGC), konfigurować pauzy ( -XX:MaxGCPauseMillis) i rozmiary sterty ( -Xms/ -Xmx), czytać logi ( -Xlog:gc*) oraz unikać typowych błędów (np. wymuszonego wywołania System.gc()).

Z tego wykładu dowiesz się, gdzie „żyją” zmienne lokalne (stos wątku) i czym różni się on od sterty, dlaczego w Javie mimo GC wciąż możliwe są wycieki pamięci i jak ich uniknąć. Przejrzymy rzeczywiste scenariusze: „wieczne” static-kolekcje, nieodpięci słuchacze i cache'e. Poznamy rodzinę referencji: SoftReference, WeakReference, PhantomReference, a także kontener WeakHashMap. Poćwiczymy usuwanie wycieków i omówimy, dlaczego wywołanie System.gc() — to jedynie podpowiedź dla JVM, a nie rozkaz, oraz czym może się skończyć OutOfMemoryError.

Praktyczny przewodnik po diagnostyce problemów z pamięcią w JVM: wykonujemy zrzut sterty ( heap dump) narzędziem jmap, czytamy podsumowania przez -heap i -histo, badamy aplikację w jvisualvm (karty Monitor, Heap Dump, Threads, Profiler), rozpracowujemy wyciek na przykładzie i poznajemy Eclipse MAT oraz jconsole. Na końcu — częste błędy i wskazówki.

Praktyczny przegląd, dlaczego aplikacja Java może mieć wycieki pamięci i zwalniać: zapomniani słuchacze ( addActionListener/ removeActionListener), wieczne statyczne kolekcje, niezamykane zasoby (wskazówka: try-with-resources), anonimowe/wewnętrzne klasy, utrzymujące referencje, oraz nadużywanie System.gc(). Nauczymy się czytać logi GC ( -Xlog:gc*, -XX:+PrintGCDetails), dobrać kolektor, budować cache na WeakHashMap, monitorować ( jvisualvm, jconsole), analizować heap dump i poprawnie ustawiać -Xmx/ -Xms. Na koniec — realne przykłady wycieków i ich naprawy.