小師妹學JVM之:Dirty cards和PLAB

簡介

分代垃圾回收器在進行minor GC的時候會發生什麼操做呢？有沒有什麼提升效率的手段呢？今天咱們和小師妹一塊兒來了解一下垃圾回收中的Dirty cards和PLAB

分代收集器中的空間劃分

小師妹：F師兄，能再講講分代垃圾收集器中的空間劃分嗎？

分代垃圾回收器中的Eden，Old和Survivor space幾個你們應該都很熟悉的分代技術。

Young Gen被劃分爲1個Eden Space和2個Suvivor Space。當對象剛剛被建立的時候，是放在Eden space。

當Eden space滿的時候，就會觸發minor GC。會掃描Eden Space和一個Suvivor Space。若是在垃圾回收的時候發現Eden Space中的對象仍然有效，則會將其複製到另一個Suvivor Space。

就這樣不斷的掃描，最後通過屢次掃描發現仍然有效的對象會被放入Old Gen表示其生命週期比較長，能夠減小垃圾回收時間。

Write barrier和Dirty cards

小師妹：F師兄，minor GC的時候，要將對象從Eden複製到Suvivor Space，從Suvivor Space中複製到Old space。GC是怎麼知道哪些對象是要被回收，哪些是不用被回收的呢？

小師妹，GC這裏用到了一項叫作Dirty cards的技術。

通常來講，新的對象是分配在Eden空間的。可是也有些對象是直接分配在Old space。

咱們知道，GC的掃描是從一些根對象開始的，這些Root對象包括：正在執行的方法中的本地對象和輸入參數。活動的線程，加載類中的static字段和JNI引用。

而這些根對象，通常都是存儲在old space中的。

一般來講old space的空間都會比較大。每次要要找到Eden和suvivor Space中哪些對象再也不被引用，須要掃描整個old space確定是不可取的。

因此JVM在這裏引入了Write barrier的技術。HotSpot中有兩種Write barrier，一種就是今天咱們要講的Dirty cards,另一種就是snapshot-at-the-beginning (SATB)。 SATB一般用在G1垃圾回收器中，這裏咱們先不作深刻的討論。

咱們看下上圖中的Dirty cards的使用。

Dirty cards提及來很簡單，就是每當有程序對引用進行修改的時候，咱們都會在一個Dirty cards的空間記錄一下被修改的memory page。

這樣在minor GC的時候，當引用的對象被修改了以後，咱們會同步修改對應的Dirty cards。這樣每次掃描old space的時候，只須要選擇那些標記爲Dirty cards的對象就能夠了，避免了全局掃描。

PLAB

小師妹，F師兄，你講的好像頗有道理的樣子，上次你講到咱們在Eden空間分配對象的，爲了提高分配的效率，使用了TLAB的計算。那麼在對象從Eden空間提高到Suvivor Space和old Space的時候有沒有一樣的技術呢？

固然有的，這個技術就叫作PLAB（ promotion local allocation buffer）。每個線程在survival space和old space中都一個PLAB。在提高的時候，能夠避免多線程的競爭，從而提高效率。

咱們可使用-XX:+AlwaysTenure 將對象直接從Eden space提高到old space。

咱們可使用-XX:+PrintOldPLAB來輸出OldPLAB的信息。

old space分配對象

小師妹：F師兄，剛剛你講到新分配的對象能夠直接在Old space，通常什麼對象能夠這樣分配呢？

這個很好理解，若是你分配對象大小超過了Eden space的大小，是否是就只有old space能夠分配對象了？

小師妹：對的，可是通常來講也不會使用這麼大的對象吧。

對的，咱們能夠經過設置-XX:PretenureSizeThreshold=n 來指定對象的大小，若是對象大小大於n，那麼就直接在old space分配。

注意，若是這個對象的大小比TLPB要小，那麼會首先在TLPB中分配。因此使用的時候要注意限制TLPB的大小。

總結

GC的運行是一個比較複雜的過程，你們能夠細細體會。本文若是有什麼謬誤之處，歡迎微信我指正。謝謝你們。

本文做者：flydean程序那些事

本文連接：http://www.flydean.com/jvm-dirty-card-plab/

本文來源：flydean的博客

歡迎關注個人公衆號:程序那些事，更多精彩等着您！