5、Hotspot中高效的垃圾回收算法實現

1、枚舉根節點

1. 在可達性分析中使用常量或者靜態變量做爲根節點，可是在不少應用中，僅僅方法區就有數百兆，若是逐個檢查會消耗不少時間
2. GC停頓：在檢查對象死亡時須要確保一致性，因此在整個分析期間，虛擬機必須停掉全部線程
3. Hotspot使用了一種OopMap的數據結構，他能夠知道哪些地方存放着哪些對象引用，不須要在GC停頓的時候進行遍歷，節省時間

2、安全點

1.  OopMap能夠很高效的完成GC Roots枚舉，可是在實際應用過程當中，致使OopMap結構變化的指令很是多，若是每次變化都產生新的OopMap，那麼GC的空間成本將變得很高
2. 因此Hotspot只在安全點（Safepoint）上進行暫停
3. 安全點的選擇遵循「是否具備讓程序長時間執行的特徵」，即方法調用、循環跳轉、異常跳轉的纔會產生SafePoint
4. 在GC發生時，如何讓全部線程都在安全點上停頓下來呢，有兩種方式，第一是搶先式中斷，第二種是主動式中斷
5. 搶先式中斷：就是當GC發生時，若是發現某一線程不在安全點上，則恢復線程讓它跑到安全點上停下來
6. 主動式中斷：不直接對線程進行操做，設置一個標誌，各個線程主動輪詢這個標誌，若是標誌爲真（發生GC）則線程暫停（Hotspot使用這種方式）

3、安全區域

1. 安全點能夠解決正在執行的線程在GC時停頓的一致性，那麼若是是線程在Sleep狀態，或者Blocked狀態呢
2. 這時引入安全區域（SafeRegion）的概念，在線程進入「不執行」狀態時，標記本身進入Safe Region，這樣在GC時，就不用管Safe Region的線程了
3. 在線程要離開Safe Region時，須要檢查系統是否已經完成根節點枚舉或者整個GC過程，若是完成了，則線程繼續執行，不然須要等到能夠安全離開Safe Region爲止