⑦. 安全点(Safepoint)

①. 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)”

②. 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。

③. 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。

⑧. 安全区域(Safe Region)

①. 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。

②. 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。

③. 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SafeRegion的信号为止；