課程

在 JVM 執行期間，區域變數、物件與類別的中繼資料分別去哪裡？我們將拆解執行緒堆疊、堆，以及 PermGen → MetaSpace 的演進。也會談到 GC 的運作方式、常見的記憶體錯誤（ StackOverflowError、 OutOfMemoryError），以及啟動旗標（ -Xss、 -Xmx、 -XX:MaxMetaspaceSize）的影響。附上示意圖、mermaid 圖表與可運行範例。

在本講座中，我們會解析垃圾回收器（ GC）在 JVM 中如何運作，傳統的 Serial/ Parallel/ CMS 與現代的 G1、 ZGC、 Shenandoah 有何差異，什麼是年輕代與老年代，為什麼會出現 Stop-the-World 停頓，以及如何將其最小化。實作上我們會看看如何用旗標啟用不同 GC（ -XX:+UseG1GC、 -XX:+UseZGC、 -XX:+UseShenandoahGC）、調整停頓（ -XX:MaxGCPauseMillis）與堆大小（ -Xms/ -Xmx）、閱讀日誌（ -Xlog:gc*），並避免典型錯誤（例如強制呼叫 System.gc()）。

在本講座中，你將了解區域變數位於哪裡（執行緒堆疊）以及它與堆（heap）有何不同，為什麼即便有 GC，Java 仍可能發生記憶體洩漏，以及如何避免。會解析真實情境：「永恆」的 static 集合、未取消註冊的監聽器與快取。將認識引用家族： SoftReference、 WeakReference、 PhantomReference，以及容器 WeakHashMap。還會練習修復洩漏並討論，為何呼叫 System.gc() — 只是對 JVM 的提示而非命令，以及 OutOfMemoryError 可能帶來的後果。

JVM 記憶體疑難排解實作指南：用 jmap 擷取堆快照（ heap dump），透過 -heap 與 -histo 閱讀摘要，在 jvisualvm（分頁 Monitor、 Heap Dump、 Threads、 Profiler）中檢視應用程式，拆解範例洩漏，並認識 Eclipse MAT 與 jconsole。最後——常見錯誤與建議。

實務解析，說明為什麼 Java 應用可能「記憶體外洩」並變慢：遺漏移除的監聽器 ( addActionListener/ removeActionListener)、長壽的靜態集合、未關閉的資源（建議： try-with-resources）、會保留參照的匿名/內部類別，以及濫用 System.gc()。將學會閱讀 GC 日誌（ -Xlog:gc*、 -XX:+PrintGCDetails）、選擇合適的回收器、用 WeakHashMap 建立快取、進行監控（ jvisualvm、 jconsole）、分析 heap dump，並正確調整 -Xmx/ -Xms。最後 — 提供真實的外洩案例與修正方式。