OpenJDK16 ZGC 源码分析（二）对象分配

最新推荐文章于 2025-04-11 08:09:37 发布

860MHz

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分类专栏： JVM

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/a860MHz/article/details/119579719

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1. 简介

自从JDK10中的引入了JEP 304: Garbage Collector Interface 后，OpenJDK定义了一整套关于GC的虚方法，供具体的GC算法实现。极大了简化了开发难度和代码的可维护性。

JEP 304定义了CollectedHeap类，每个GC都需要实现。CollectedHeap类负责驱动HotSpot的GC，以及和其他模块的交互。GC应当实现如下功能：

CollectedHeap的子类
BarrierSet集合类的实现，提供在运行时各种屏障功能。
CollectorPolicy类的实现
GCInterpreterSupport的实现，提供GC在解释执行时各种屏障功能(使用汇编指令)
GCC1Support的实现，提供GC在C1编译代码中各种屏障功能
GCC2Support的实现，提供GC在C2编译代码中各种屏障功能
最终GC指定参数的初始化
一个MemoryService，提供内存池、内存管理等

通常的，对象分配的入口在InstanceKlass::allocate_instance，该方法调用heap->obj_allocate()进行分配。

instanceOop InstanceKlass::allocate_instance(TRAPS) {
   
  bool has_finalizer_flag = has_finalizer(); // Query before possible GC
  int size = size_helper();  // Query before forming handle.

  instanceOop i;

  i = (instanceOop)Universe::heap()->obj_allocate(this, size, CHECK_NULL);
  if (has_finalizer_flag && !RegisterFinalizersAtInit) {
   
    // 对于实现了finalize方法的类的实例的特殊处理
    i = register_finalizer(i, CHECK_NULL);
  }
  return i;
}

2. CollectedHeap对象分配流程图

对象分配一般如下流程：
在这里插入图片描述

3. 源码分析

3.1 ZCollectedHeap

ZCollectedHeap重载了CollectedHeap的方法，其中包含了对象分配的相关方法。而核心逻辑在放在ZHeap中。ZCollectedHeap中主要的成员方法如下：

class ZCollectedHeap : public CollectedHeap {
   
  friend class VMStructs;

private:
  // 软引用清理策略
  SoftRefPolicy     _soft_ref_policy;
  // 内存屏障，解释执行/C1/C2执行时对象访问的屏障
  ZBarrierSet       _barrier_set;
  // 初始化逻辑
  ZInitialize       _initialize;
  // 堆管理的核心逻辑，包括对象分配、转移、标记
  ZHeap             _heap;
  // 垃圾回收线程，触发
  ZDirector*        _director;
  // 垃圾回收线程，执行
  ZDriver*          _driver;
  // 垃圾回收线程，统计
  ZStat*            _stat;
  // 工作线程
  ZRuntimeWorkers   _runtime_workers;
}

3.2 ZHeap

ZHeap是ZGC内存管理的核心类。主要变量如下：

class ZHeap {
   
  friend class VMStructs;

private:

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