学习JVM之垃圾收集05——根节点枚举、安全点和安全区域（HotSpot）

学习JVM之垃圾收集05——根节点枚举、安全点和安全区域（HotSpot）

目录

根节点枚举

什么是根节点枚举？

是怎样进行的

安全点

选取

线程中断

主动式

抢先式（几乎不用）

安全区域

什么是安全区域？

具体怎么解决问题

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根节点枚举 什么是根节点枚举？

        根据可达性分析的方法去判断对象生死的话，我们需要找到各个起点。这个寻找的过程就叫做根节点枚举。

是怎样进行的

        到目前为止，所有垃圾收集器的根节点枚举 *** 作都必须暂停用户线程。也就是说会面临和内存碎片整理类似的 “Stop The World” 。

        虚拟机有办法直接得到哪些地方存在着对象引用。在HotSpot中，是通过一组叫做OopMap的数据结构实现的。这里会记录下关于引用的信息。

安全点

OopMap会在特定的位置做信息记录，这些位置就叫做安全点。

安全点的出现呢，也让线程的停止有了合适的时间，程序执行时，要执行到安全点的位置上方可停止。

选取

如果安全点很多，那OopMap就会很大，内存开销变大。

安全点很少，那垃圾收集器的等待时间就会很长。

安全点的选取需要一个标准：具有方法调用、循环跳转、异常跳转等，指令序列复用功能的指令才会产生安全点。

为什么呢？

        安全点位置的选取基本上是以“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准 进行选定的，因为每条指令执行的时间都非常短暂，程序不太可能因为指令流长度太长这样的原因而长时间执行“长时间执行”的最明显特征就是指令序列的复用，例如方法调用、循环跳转、异常跳转 等都属于指令序列复用，所以只有具有这些功能的指令才会产生安全点。

线程中断

这里所谓的线程中断，是说实现让线程跑到最近的安全点再停止。有两种方法可以实现

主动式中断、抢先式中断

主动式

在安全点的位置，设置一个 轮询标志位 ，当需要中断时，设置为真。

线程执行到安全点位置的指令时，会查看轮询标志位。如果是真，那么线程把自己挂起，实现中断。

除此之外，在需要分配内存的指令上也需要设置 轮询标志位 。保证垃圾收集在分配内存之前执行。 

抢先式（几乎不用）

这是一种几乎没人用的。

        在垃圾收集器提出中断时，停止所有线程，看哪个线程没有在安全点上，唤醒它。让其跑到安全点。

安全区域

        当线程处于没有运行的状态（比如Sleep状态或者Blocked状态）时，无法走到安全点挂起自己。安全区域就是来解决这个事情的。

什么是安全区域？

        指在一段程序代码内，没有引用的关系变化，即在这一区域任何地方中断线程都是安全的。

具体怎么解决问题

        线程在进入安全区域时，会标记自己在安全区域。此时虚拟机在垃圾收集时就不用管他们了。

        出去时会询问虚拟机是否已经完成根节点枚举（或垃圾收集过程中其他需要暂停用户线程的阶段）。若已完成，线程继续执行。如没有完成，程序停止，等待离开安全区的指令。

 

这一篇就到这里了。

早睡早起，注意身体。早起之王祝你一日千里