إيفيميرون

الإيفيميرون هو بنية بيانات تحل مشكلتين مترابطتين في أنظمة جمع البيانات المهملة . من جهة، يُرسل الإيفيميرون إشعارًا عند اقتراب جمع كائن ما . ومن جهة أخرى، يسمح الإيفيميرون بربط البيانات بكائن ما دون إنشاء مرجع إليه، مما قد يمنع جمعه. يتكون الإيفيميرون من زوج مفتاح-قيمة، حيث يُمثل المفتاح الكائن الذي يحميه الإيفيميرون، مُعلمًا النظام عند إمكانية جمعه، بينما تُمثل القيمة أي بيانات مرتبطة بالكائن، مثل قائمة خصائص ، والتي قد تكون فارغة. ونظرًا لأن عناصر قائمة الخصائص قد تُشير إلى المفتاح، فقد تمنع جمعه. لكن جامع البيانات المهملة يتعامل مع الإيفيميرون بشكل خاص. لا يتم تتبع حقل القيمة إلا بعد التأكد من إمكانية الوصول إلى المفتاح من جذور النظام عبر مفاتيح الإيفيميرون فقط. وبالتالي، تحتفظ مجموعة الإيفيميرونات التي لا يُمكن الوصول إلى مفاتيحها إلا عبر مفاتيح الإيفيميرون بمفاتيح جاهزة للجمع. لا يمكن الوصول إلى هذه الكائنات من الجذور إلا عبر الكائنات المؤقتة (ephemerons). عندما يكتشف جامع البيانات المهملة مجموعة كهذه، تُضاف الكائنات المؤقتة إلى قائمة الانتظار للإشعار، ويتم تتبع مفاتيحها وقيمها. وبالتالي، تكشف الكائنات المؤقتة الكائنات الجاهزة للجمع، وتكسر الحلقات التي قد تمنع جمع الكائنات.

في علوم الحاسوب ، تحدث عملية الإنهاء عندما يُبلغ جامع البيانات المهملة (GC) التطبيق بأن كائنًا ما "يكاد يكون قابلاً للجمع". تُستخدم هذه العملية لمساعدة التطبيق في الحفاظ على ثوابته . قد يستخدم جامع البيانات المهملة المراجع الضعيفة لتحديد الكائنات التي تكاد تكون قابلة للجمع. عند النظر إلى المراجع الضعيفة كأزواج مفتاح-قيمة، يكمن الفرق الرئيسي بينها وبين الكائنات المؤقتة في طريقة تعامل جامع البيانات المهملة معها. بالنسبة للمراجع الضعيفة، يتبع جامع البيانات المهملة دائمًا القيمة الموجودة في زوج المفتاح-القيمة. أما بالنسبة للكائنات المؤقتة، فلا يتبع جامع البيانات المهملة القيمة، بل يضع الكائن المؤقت في قائمة انتظار لمزيد من المراقبة في مرحلة ثانية: بعد انتهاء مرحلة التتبع الأولى، يمر جامع البيانات المهملة عبر قائمة الانتظار ناظرًا إلى كل كائن مؤقت، وإذا تمت رؤية مفتاحه، فإنه يتبع قيمته. يؤثر هذا الاختلاف الدقيق على الرسوم البيانية التي تحتوي على بعض أنواع الدورات، حيث لا تصف الأزواج الضعيفة بدقة أن الكائن يجب أن يكون "يكاد يكون قابلاً للجمع". على سبيل المثال، لنفترض زوجًا من المفتاح والقيمة مع مراجع ضعيفة، حيث يكون المفتاح كائنًا والقيمة مجموعة من الخصائص المرتبطة به. من المتوقع أنه عندما يصبح الكائن جاهزًا للجمع، ستختفي الخصائص أيضًا. ولكن إذا كانت القيمة، ربما بشكل متعدٍ، تُشير إلى مفتاحها (الكائن)، فلن يُجمع الكائن أبدًا. لو استُخدم عنصر مؤقت (ephemeron) بدلًا من ذلك، لما تم تتبع القيمة إلا إذا ثبت أن الكائن موجود، مما يحل الحلقة. تُشبه العناصر المؤقتة الأزواج الضعيفة، ولكن قد يُصنف الكائن الموجود في حقل مفتاح العنصر المؤقت على أنه "شبه قابل للجمع" حتى لو كان بالإمكان الوصول إليه من حقول قيمة العنصر المؤقت. ^{[ 1 ]}

الكائن المؤقت هو كائن يشير بقوة إلى محتوياته طالما لم يتم جمع مفتاحه بواسطة جامع البيانات المهملة، ثم يشير بشكل ضعيف بعد ذلك. تحل الكائنات المؤقتة مشكلة شائعة عند محاولة "إلحاق" خصائص بالكائنات باستخدام سجل. فعندما يُراد إلحاق خاصية ما بكائن، يجب أن يكون لهذه الخاصية (من حيث سلوك جامع البيانات المهملة) عادةً نفس مدة بقاء متغير مثيل هذا الكائن. إلا أن هذا الأمر يتعقد بوجود ارتباط خارجي بين الكائن وخاصيته، مثل:

خاصية --------- سجل --------- ارتباط --------- كائن

هنا، يحتفظ سجل النظام (طرف ثالث) بالارتباط نفسه، مما يستلزم إزالته يدويًا من السجل (بدلاً من عملية جمع البيانات المهملة التلقائية). مع أن هذه المشكلة قابلة للحل دائمًا في أي حالة محددة باستخدام أحد أنواع الارتباطات الضعيفة، إلا أن اختيار النوع "المناسب" من الارتباط يعتمد على عوامل متعددة، بعضها قابل للتغيير ديناميكيًا.

تُحلّ مشكلة "المتغيرات المؤقتة" (Ephemerons) بتحديد أن "محتويات" (قيمة) المتغير المؤقت تُحفظ بشكل دائم حتى يُعرف أن المفتاح قد تم جمعه بواسطة جامع البيانات المهملة. بعد ذلك، تُحفظ محتويات المتغير المؤقت بشكل مؤقت. وبالتالي، لا يمكن أن تصبح محتويات المتغير المؤقت مؤهلة لجمع البيانات المهملة إلا إذا كان المفتاح قابلاً لذلك، وهو السلوك نفسه الذي نلاحظه لمتغير مثيل الكائن.

ابتكر جورج بوسورث مفهوم "البيانات المؤقتة" (Ephemerons) لأول مرة أثناء عمله في شركة Digitalk. ^{[ 1 ]} وقد استُخدمت كآلية إنهاء في Visual Smalltalk Enterprise . واليوم، تتوفر البيانات المؤقتة في معظم لهجات Smalltalk ، بالإضافة إلى العديد من اللغات الأخرى التي تدعم جمع البيانات المهملة تلقائيًا.