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五、Hotspot中高效的垃圾回收算法实现

Swimmer
 Swimmer
发布于 2016/12/07 09:15
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一、枚举根节点

  1. 在可达性分析中使用常量或者静态变量作为根节点,但是在很多应用中,仅仅方法区就有数百兆,如果逐个检查会消耗很多时间
  2. GC停顿:在检查对象死亡时需要确保一致性,所以在整个分析期间,虚拟机必须停掉所有线程
  3. Hotspot使用了一种OopMap的数据结构,他可以知道哪些地方存放着哪些对象引用,不需要在GC停顿的时候进行遍历,节省时间

二、安全点

  1.  OopMap可以很高效的完成GC Roots枚举,但是在实际应用过程中,导致OopMap结构变化的指令非常多,如果每次变化都产生新的OopMap,那么GC的空间成本将变得很高
  2. 所以Hotspot只在安全点(Safepoint)上进行暂停
  3. 安全点的选择遵循“是否具有让程序长时间执行的特征”,即方法调用、循环跳转、异常跳转的才会产生SafePoint
  4. 在GC发生时,如何让所有线程都在安全点上停顿下来呢,有两种方式,第一是抢先式中断,第二种是主动式中断
  5. 抢先式中断:就是当GC发生时,如果发现某一线程不在安全点上,则恢复线程让它跑到安全点上停下来
  6. 主动式中断:不直接对线程进行操作,设置一个标志,各个线程主动轮询这个标志,如果标志为真(发生GC)则线程暂停(Hotspot使用这种方式)

三、安全区域

  1. 安全点可以解决正在执行的线程在GC时停顿的一致性,那么如果是线程在Sleep状态,或者Blocked状态呢
  2. 这时引入安全区域(SafeRegion)的概念,在线程进入“不执行”状态时,标记自己进入Safe Region,这样在GC时,就不用管Safe Region的线程了
  3. 在线程要离开Safe Region时,需要检查系统是否已经完成根节点枚举或者整个GC过程,如果完成了,则线程继续执行,否则需要等到可以安全离开Safe Region为止

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