jvm學習——20.垃圾回收之安全點與安全區域

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安全點(Safe point)

• 程式執行時并非在所有地方都能停頓下來開始GC，隻有在特定的位置才能停頓下來開始GC，這些位置稱為“安全點（Safepoint） ”
• Safe Point的選擇很重要，如果太少可能導緻GC等待的時間太長，如果太頻繁可能導緻運作時的性能問題。大部分指令的執行時間都非常短暫，通常會根據“是否具有讓程式長時間執行的特征”為标準。比如：選擇些執行時間較長的指令作為Safe Point， 如方法調用、循環跳轉和異常跳轉等。

如何在GC發生時，檢查所有線程都跑到最近的安全點停頓下來呢？

• 搶先式中斷： （目前沒有虛拟機采用了）

  首先中斷所有線程。如果還有線程不在安全點，就恢複線程，讓線程跑到安全點。

• 主動式中斷：

  設定一個中斷标志，各個線程運作到Safe Point的時候主動輪詢這個标志，如果中斷标志為真，則将自己進行中斷挂起。

安全區域(Safe Region)

Safepoint機制保證了程式執行時，在不太長的時間内就會遇到可進入GC的Safepoint

但是，程式“不執行”的時候呢？例如線程處于Sleep 狀态或Blocked狀态，這時候線程無法響應JVM的中斷請求，“走” 到安全點去中斷挂起，JVM也不太可能等待線程被喚醒。對于這種情況，就需要安全區域（Safe Region）來解決。

安全區域是指在一段代碼片段中，對象的引用關系不會發生變化，在這個區域中的任何位置開始GC都是安全的。我們也可以把Safe Region 看做是被擴充了的Safepoint。

程式實際執行時:

1. 當使用者線程運作到Safe Region的代碼時，首先辨別已經進入了Safe Region，如果這段時間内發生GC，JVM會忽略辨別為Safe Region狀态的使用者線程即使用者線程STW，等待JVM執行GC完畢；
2. 當使用者線程即将離開Safe Region時， 會檢查JVM是否已經完成GC，如果完成了，則使用者線程繼續運作，否則使用者線程必須等待直到收到可以安全離開SafeRegion的信号為止；