Coleta de lixo e compilação Just-In-Time (JIT)

Otimização de Código em Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Coleta de lixo — o básico

Gerenciamento manual de memória (C/C++)

Programador aloca e libera memória explicitamente
Sujeito a vazamentos

Coleta de lixo no Java

Alocação automática de memória
Detecção automática de objetos não usados
Recuperação automática de memória

Como a coleta de lixo funciona

Marcar: identificar objetos alcançáveis a partir das raízes
Limpar: remover objetos inalcançáveis

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Coleta de lixo e desempenho

Trade-offs de desempenho do GC

Simplifica o desenvolvimento, mas tem implicações de desempenho

Algoritmos de GC

JVMs modernas oferecem vários algoritmos de coleta de lixo
A escolha depende dos requisitos da aplicação
Um guia detalhado sobre algoritmos de GC está disponível aqui

¹ https://www.baeldung.com/jvm-garbage-collectors

Impacto do GC no desempenho

// Ruim - Criar muitos objetos de curta duração
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    new Object(); // Vira lixo imediatamente
}


// vs. Reutilizar objetos
Object obj;
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    obj = new Object(); // Apenas uma referência
}

Código amigável ao GC

// Evite isso em código crítico de desempenho
String result = "";
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    result += i; // Cria uma nova String a cada vez
}


// Abordagem melhor
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    builder.append(i); // Reutiliza o mesmo buffer
}
String result = builder.toString();

Compilação Just-In-Time

Processo de execução da JVM:
- Código-fonte Java -> bytecode
- Bytecode -> execução interpretada
- Métodos quentes -> código nativo de máquina
Otimiza código executado com frequência

Padrões de código amigáveis ao JIT

Escreva código previsível

// Ramificações previsíveis ajudam a otimização do JIT
if (value > 0) {
    // Código A - caminho mais frequente
} else {
    // Código B - caminho raro
}

Crie métodos focados e menores
Métodos pequenos e frequentes são ideais para inlining
Código complexo pode ser otimizado de forma menos eficaz

Resumo

Minimize a criação de objetos em caminhos críticos de desempenho
Escreva código previsível que aproveite as otimizações do JIT
Foque a otimização no que realmente importa, após fazer profiling

Vamos praticar!

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