GC是怎么快速枚舉根節(jié)點(diǎn)的

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)GC是怎么快速枚舉根節(jié)點(diǎn)的，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Java一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是GC(Garbage Collection),雖然它能幫我們管理內(nèi)存，但是它工作的時(shí)候會(huì)STW(Stop the World)。也就是停止所有的工作線程，"你們先別干活，我先來清理清理垃圾！"。

那就出問題了啊，你想想比如你在玩游戲的時(shí)候，電腦來個(gè)STW停個(gè)幾秒鐘時(shí)間，清理下垃圾。你可能就會(huì)"****"，你隊(duì)友可能也會(huì)"***"。

但是現(xiàn)在常用的一些垃圾收集器都得STW，雖然各種垃圾收集器已經(jīng)各種絞盡腦汁減少STW的時(shí)間，但是做不到避免STW。具體的各種垃圾收集器的對(duì)比下次單獨(dú)寫一篇文章。

今天先來講述一下GC是如何快速枚舉根節(jié)點(diǎn)。在HotSpot虛擬機(jī)中，是通過可達(dá)性分析來判斷此對(duì)象是否需要回收的。那可達(dá)性分析就需要找到“源頭”，也就是根節(jié)點(diǎn)。

通過枚舉一個(gè)一個(gè)根節(jié)點(diǎn)(GC Roots)，然后順藤摸瓜一路摸下來，然后沒摸到的那些對(duì)象就把它咔嚓回收了。那這個(gè)順藤摸瓜的過程就必須讓世界停止，也就是那些工作線程都得停了。

你想想如果不STW那對(duì)象引用關(guān)系變來變?nèi)サ模占鞯迷趺催青陮?duì)象啊，容易咔嚓錯(cuò)了，那咱們使用者不就急眼了啊。所以枚舉根節(jié)點(diǎn)時(shí)STW不可避免，所以只能讓STW盡量的短。

根節(jié)點(diǎn)主要在全局性的引用(常量、類靜態(tài)屬性)和執(zhí)行上下文(棧幀中的本地變量表)中。那我們?nèi)绻粋€(gè)一個(gè)的找過去就很慢。

并且我們的HotSpot又是準(zhǔn)確性GC,也就是它需要知道某個(gè)位置上的某個(gè)數(shù)據(jù)的類型，類型是準(zhǔn)確的。這樣它就能準(zhǔn)確的知道這塊數(shù)據(jù)類型是不是它關(guān)心的指針也就是引用啦！

在HotSpot中是用了一種叫OopMap的結(jié)構(gòu)來存放一個(gè)對(duì)象內(nèi)什么偏移量上是什么類型的數(shù)據(jù)。在類加載過程中就會(huì)進(jìn)行記錄。

可以把OopMap理解為一個(gè)附加信息，或者說一件衣服的吊牌，咱們看吊牌就知道這衣服啥做的。所以GC在掃描的時(shí)候就可以直接看這些“吊牌”來知道信息了。

在JIT編譯的時(shí)候也會(huì)在一些特定的位置記錄下OopMap，記錄了執(zhí)行到該方法的某條指令的時(shí)候，棧上和寄存器里哪些位置是引用，每個(gè)方法可能會(huì)有好多個(gè)OopMap，這是根據(jù)特定位置來決定的，這個(gè)特定位置會(huì)把這個(gè)方法分會(huì)好幾塊，每一塊都有一個(gè)OopMap。

這些特定的位置主要在：

1、方法臨返回前/調(diào)用方法的call指令后

2、循環(huán)的末尾

3、可能拋出異常的地方

這些特定的位置也叫安全點(diǎn)(Safepoint)。

之所以要在特定的位置才記錄OopMap，是因?yàn)槿绻麑?duì)每條指令都記錄一下的話，那就會(huì)需要大量的空間，提高了GC的空間成本，所以用一些比較關(guān)鍵的點(diǎn)來記錄就能有效的縮小記錄所需的空間。

因此GC不是隨時(shí)隨地來的，得到達(dá)安全點(diǎn)時(shí)才可以開始GC。

平時(shí)OopMap是壓縮在內(nèi)存中，只要當(dāng)要GC的時(shí)候才會(huì)解壓出來，然后開始遍歷來掃描對(duì)應(yīng)的偏移量。

對(duì)于JNI(Java Native Interface)方法,因?yàn)楸镜胤椒ê徒忉屍鳌IT編譯器沒啥關(guān)系，所以就沒有OopMap。

它的引用是加了個(gè)中間層一樣的，就是句柄，也就是引用不是直接指向堆中的對(duì)象，而是引用指向句柄，句柄指向堆中對(duì)象。所以GC直接掃描句柄就行了，不需要掃描棧幀。

上述就是小編為大家分享的GC是怎么快速枚舉根節(jié)點(diǎn)的了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。