Эфемерон - Ephemeron

An эфемерон это структура данных, которая решает две связанные проблемы в собран мусор системы. С одной стороны, эфемерон уведомляет о том, что какой-то объект собирается быть собранным. С другой стороны, эфемерон позволяет связывать данные с некоторым объектом. без создание ссылки на этот объект, которая предотвратит сбор объекта. Эфемерон - это пара ключ-значение, где ключ - это объект, который охраняет эфемерон, уведомляющий систему, когда этот объект может быть собран, а значение может быть любыми данными, связанными с объектом, такими как список свойств, которые могут быть пустой. Поскольку элементы списка свойств могут ссылаться на ключ, они могут предотвратить сбор этого ключа. Но сборщик мусора обрабатывает эфемерон специально. Поле значения не отслеживается до тех пор, пока не будет обнаружено, что ключ доступен из корней системы, кроме ключей эфемерона. Набор эфемеронов, ключи которых достижимы только из ключей эфемеронов, затем удерживает ключи, готовые к сбору; эти объекты недоступны из корней, кроме как через эфемероны. Когда сборщик мусора обнаруживает такой набор, эфемероны ставятся в очередь для уведомления, и их ключи и значения отслеживаются. Следовательно, эфемероны обнаруживают объекты, готовые к сбору, и прерывают циклы, которые могут помешать сбору объектов.

Описание

В Информатика, завершение происходит, когда уборщик мусора (GC) сообщает приложению, что объект "почти коллекционируемый". Он используется, чтобы помочь приложению поддерживать свое инварианты. Слабые ссылки может использоваться сборщиком мусора для определения объектов, которые почти можно собрать. Основное различие между слабыми ссылками и эфемеронами, рассматриваемых как пары ключ-значение, заключается в том, как их обрабатывает сборщик мусора. Для слабых ссылок сборщик мусора всегда следует за значением в паре «ключ-значение». Для эфемеронов, вместо этого, сборщик мусора не следует за значением, а ставит эфемерон в очередь для дальнейшего наблюдения на втором этапе: после завершения первой фазы трассировки он проходит через очередь, просматривая каждый эфемерон, и если его ключ был замечен, затем следует его значение. Эта тонкая разница влияет на графики с некоторыми видами циклов, где слабые пары неправильно описывать, что объект должен быть «почти коллекционным». Например, рассмотрим пару «ключ-значение» со слабыми ссылками, где ключ - это объект, а значение - это набор свойств, прикрепленных к объекту. Ожидается, что когда объект будет готов к сбору, свойства также исчезнут. Но если значение, возможно, транзитивно, отображается на свой собственный ключ (объект), то объект никогда не будет собран. Если бы вместо этого использовался эфемерон, значение не было бы отслежено, если бы объект не был живым, что позволило бы решить цикл. Эфемероны похожи на слабые пары, но объект в ключевом поле эфемерона может быть классифицирован как «почти собираемый», даже если он доступен из полей значений эфемерона.^[1]

Использует

Эфемерон - это объект, который строго ссылается на свое содержимое, пока ключ эфемерона не будет собираться мусором, и с этого момента он будет слабым. Эфемероны решают проблему, которая обычно встречается при попытке «прикрепить» свойства к объектам с помощью реестра. Когда какое-то свойство должно быть прикреплено к объекту, свойство должно (с точки зрения поведения сборки мусора) обычно иметь время жизни, которое будет иметь переменная экземпляра этого объекта. Однако это усложняется наличием внешней связи между объектом и его свойством, например:

свойство --------- реестр --------- ассоциация --------- объект

Здесь реестр (третья сторона) будет удерживать саму ассоциацию, что потребует ручного удаления из реестра (вместо автоматической сборки мусора). Хотя эту проблему всегда можно решить в любой конкретной ситуации, используя один из различных типов слабых ассоциаций, выбор «правильного» типа ассоциации зависит от множества факторов, некоторые из которых могут динамически изменяться.

Эфемероны решают эту проблему, определяя, что «содержимое» (значение) эфемерона будет строго удерживаться до тех пор, пока ключ не будет обработан сборщиком мусора. С этого момента содержимое эфемерона будет храниться слабо. Следовательно, содержимое эфемерона может стать подходящим для сборки мусора тогда и только тогда, когда ключ является сборщиком мусора, что является точным поведением, которое мы наблюдаем для переменной экземпляра объекта.

История

Эфемероны были впервые изобретены Джорджем Босвортом, когда он работал в Digitalk.^[1] Они использовались как завершение механизм в Visual Smalltalk Enterprise. Сегодня эфемероны доступны в большинстве Болтовня диалекты, а также многие другие языки с автоматической сборкой мусора.

Примеры использования

Болтовня

Некоторые диалекты Smalltalk включают эфемероны как встроенные функции или как дополнительные пакеты. Например, GNU Smalltalk^[2] и Писк.^[3]

Lua

Lua не содержит отдельной конструкции эфемерона, но его структуры данных таблицы могут быть настроены так, чтобы содержать его ключи, значения или и то, и другое слабым образом. Если ключи удерживаются слабо, но значения удерживаются надежно, таблица будет действовать как эфемерон.^[4]

.СЕТЬ

Такие языки как C #, F #, и VB.NET, по состоянию на .NET Framework 4.0, есть поддержка в ConditionalWeakTable учебный класс.^[5] Базовый механизм эфемеронов (DependentHandle) является частным.^[5]

OCaml

Реализация OCaml тип эфемерон был представлен в 2014 г.^[6] и добавлен в стандартную библиотеку в версии 4.03.^[7]

Ракетка

В Ракетка диалект Лисп имеет поддержку эфемеронов в своей системе выполнения. Там эфемероны используются в сочетании со слабыми сопоставлениями, чтобы позволить сборщику мусора освобождать пары ключ-значение, даже если значение содержит ссылку на ключ.^[8]