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安全点(Safe Point)

抢先式中断(目前没有虚拟机采用了)

主动式中断

安全区域(Safe Region)


安全点(Safe Point)

程序执行时并非在所有地方都能停顿下来开始 GC,只有在特定的位置才能停顿下来开始 GC,这些位置称为 “安全点(Safepoint)”

Safe Point 的选择很重要,如果太少可能导致 GC 等待的时间太长,如果太频繁可能导致运行时的性能问题。大部分指令的执行时间都非常短暂,通常会根据 “是否具有让程序长时间执行的特征” 为标准。比如:选择一些执行时间较长的指令作为 Safe Point, 如方法调用、循环跳转和异常跳转等

如何在 GC 发生时,检查所有线程都跑到最近的安全点停顿下来呢?

抢先式中断(目前没有虚拟机采用了)

首先中断所有线程。如果还有线程不在安全点,就恢复线程,让线程跑到安。全点

主动式中断

设置一个中断标志,各个线程运行到 Safe Point 的时候主动轮询这个标志,如果中断标志为真,则将自己进行中断挂起

安全区域(Safe Region)

Safepoint 机制保证了程序执行时,在不太长的时间内就会遇到可进入 GC 的 Safepoint 。但是,程序 “不执行” 的时候呢?例如线程处于 Sleep 状态或 Blocked 状态,这时候线程无法响应 JVM 的中断请求,“走” 到安全点去中断挂起,JVM 也不太可能等待线程被唤醒。对于这种情况,就需要安全区域(Safe Region)来解决

安全区域是指在一段代码片段中,对象的引用关系不会发生变化,在这个区域中的任何位置开始GC 都是安全的。我们也可以把 Safe Region 看做是被扩展了的 Safepoint 

实际执行时,当线程运行到 Safe Region 的代码时,首先标识已经进入了 Safe Region,如果这段时间内发生 GC, JVM 会忽略标识为 Safe Region 状态的线程

当线程即将离开 Safe Region 时, 会检查 JVM 是否已经完成 GC,如果完成了,则继续运行,否则线程必须等待直到收到可以安全离开 Safe Region 的信号为止