Лекции

Как создавать объекты и управлять классами «на лету»: почему Class.newInstance() устарел, как корректно использовать getConstructor/ getDeclaredConstructor и Constructor.newInstance, вызывать методы через Method.invoke и читать/изменять поля через Field. Разберём типичные исключения ( ReflectiveOperationException и др.), ограничения модульной системы, полезные практики и мини‑утилиту для динамической инстанциации. Плюс — наглядная схема всего процесса.

В этой лекции разбираем практику рефлексии в Java: как через Class, Field и Method читать приватные поля ( setAccessible( true)) и собрать простой сериализатор; как DI-контейнеры внедряют зависимости по аннотациям ( @Inject, @Autowired) через конструкторы и поля; как динамические прокси на базе Proxy и InvocationHandler перехватывают вызовы; где это применяется на практике ( Spring, JUnit, Jackson) и какие ограничения и ошибки встречаются.

Зачем приложениям нужны логи, и почему просто System.out.println не спасает в продакшене. Разберём уровни ERROR/ WARN/ INFO/ DEBUG/ TRACE, встроенный стек java.util.logging и файл настроек logging.properties, познакомимся с Log4j 2, Logback и фасадом SLF4J. Сравним с консольным выводом, подключим зависимости и разберём типичные ошибки конфигурации и использования.

Разбираем, из чего состоит хорошее лог‑сообщение (время, уровень INFO/ ERROR, имя логгера, текст, стек), как правильно форматировать записи через шаблоны SLF4J/Log4j2 ( "{}" вместо конкатенации), как логировать исключения ( logger.error(..., ex)), когда использовать уровни ERROR/ WARN/ INFO/ DEBUG/ TRACE, а также лучшие практики: без чувствительных данных, понятные сообщения, корреляционные ID ( orderId, userId) и грамотная конфигурация log4j2.xml.

Как сделать логи надёжными в многопоточности и вебе: потокобезопасность готовых библиотек ( Logback, Log4j 2, java.util.logging), контекст MDC c передачей requestId, интеграция со Spring-фильтрами и обработчиками ошибок, отличие от System.out, нюансы пулов потоков и трассировка в микросервисах (traceId, OpenTelemetry). Разбираем практические примеры и типичные ошибки, используем SLF4J и Logger как static final поле.

Эта лекция — практическое руководство по мониторингу JVM: как читать стандартные метрики через JMX и JConsole, как визуально наблюдать память, потоки и профилировать методы в VisualVM (включая heap dump и thread dump), а также как записывать «чёрный ящик» с помощью Java Flight Recorder и разбирать его в JDK Mission Control. Покажем команды запуска ( -XX:StartFlightRecording), разберём типовые сценарии анализа GC/потоков и типичные ошибки.

Разбираем, чем профилирование отличается от мониторинга, какие метрики важны (время работы методов, память, потоки, блокировки), и какими инструментами пользоваться: VisualVM, Java Flight Recorder, а также коммерческие профилировщики. На практике исследуем «медленный» калькулятор, учимся искать «горячие точки», анализировать heap dump и устранять узкие места с помощью замены алгоритмов, уменьшения аллокаций и кэширования. Завершаем визуальной схемой процесса оптимизации и разбором типичных ошибок.

Куда попадают локальные переменные, объекты и метаданные классов в процессе JVM: разбираем стек потоков, кучу и эволюцию PermGen → MetaSpace. Поговорим о том, как работает GC, какие бывают ошибки памяти ( StackOverflowError, OutOfMemoryError) и как влияют флаги запуска ( -Xss, -Xmx, -XX:MaxMetaspaceSize). Схемы, mermaid-диаграмма и рабочий пример прилагаются.

В лекции разбираем, как работает сборщик мусора ( GC) в JVM, чем отличаются классические Serial/ Parallel/ CMS от современных G1, ZGC и Shenandoah, что такое молодое и старое поколения, почему происходят паузы Stop-the-World и как их минимизировать. На практике посмотрим, как включать разные GC флагами ( -XX:+UseG1GC, -XX:+UseZGC, -XX:+UseShenandoahGC), настраивать паузы ( -XX:MaxGCPauseMillis) и размеры кучи ( -Xms/ -Xmx), читать логи ( -Xlog:gc*) и избегать типичных ошибок (например, принудительного вызова System.gc()).

Из лекции вы узнаете, где живут локальные переменные (стек потока) и чем он отличается от кучи, почему в Java всё же возможны утечки памяти, несмотря на GC, и как их избежать. Разберём реальные сценарии: «вечные» static-коллекции, неотписанные слушатели и кэши. Познакомимся с семейством ссылок: SoftReference, WeakReference, PhantomReference, а также контейнером WeakHashMap. Потренируемся исправлять утечки и обсудим, почему вызов System.gc() — это всего лишь подсказка JVM, а не приказ, и чем может закончиться OutOfMemoryError.

Практическое руководство по диагностике проблем памяти в JVM: снимаем снимок кучи ( heap dump) утилитой jmap, читаем сводки через -heap и -histo, исследуем приложение в jvisualvm (вкладки Monitor, Heap Dump, Threads, Profiler), разбираем утечку на примере и знакомимся с Eclipse MAT и jconsole. В конце — частые ошибки и советы.

Практический разбор, почему Java-приложение может «течь» по памяти и тормозить: забытые слушатели ( addActionListener/ removeActionListener), вечные статические коллекции, незакрытые ресурсы (совет: try-with-resources), анонимные/внутренние классы, удерживающие ссылки, и злоупотребление System.gc(). Научимся читать логи GC ( -Xlog:gc*, -XX:+PrintGCDetails), подбирать сборщик, строить кэши на WeakHashMap, мониторить ( jvisualvm, jconsole), анализировать heap dump, и правильно настраивать -Xmx/ -Xms. В конце — реальные примеры утечек и их исправления.