JVM：TLAB

简介

TLAB: Thread Local Alloc Buffer 在设置了参数 -XX:UseTLAB之后启用。在线程初始化的过程当中，同时也会申请一块内存，只给当前线程使用。TLAB只有在“分配”这个动作上是线程独占的，而在使用/收集意义上都还是让所有线程共享的；使用上的共享并不需要做任何额外检查。
所谓TLAB其实就是这样的一个东西：（简化伪代码）

struct ThreadLocalAllocBuffer {
  HeapWord* _start;
  HeapWord* _top;
  HeapWord* _end;
};

每个线程会从Eden分配一大块空间，例如说100KB，作为自己的TLAB。这个start是TLAB的起始地址，end是TLAB的末尾，然后top是当前的分配指针。显然start <= top < end。

JVM如何为对象分配内存

在Eden分配空间时，用的是 bump-the-pointer（指针碰撞法） 方式来分配，但由于Eden是所有Java线程所共享的，在bump pointer时采用CAS方式才可以保证安全；而当每个线程从Eden分配到一块空间当作TLAB来用之后，在TLAB里分配小块空间同样是bump-the-pointer（上面示意的top指针）则不需要加锁。

如果TLAB分配的内存用完了怎么办？

当一个Java线程在自己的TLAB中分配到尽头之后，再要分配就会出发一次 “TLAB refill” ，也就是说之前自己的TLAB就“不管了”（所有权交回给共享的Eden），然后重新从Eden里分配一块空间作为新的TLAB。把那块空间的控制权归还给普通的Eden，里面的对象该怎样还是怎样。通常情况下，在TLAB中分配多次才会填满TLAB、触发TLAB refill，这样使用TLAB分配就比直接从共享部分的Eden分配要均摊（amortized）了同步开销，于是提高了性能。

如何GC？

到触发GC的时候，无论是minor GC还是full GC，要收集Eden的时候里面的空间无论是属于某个线程的TLAB还是不属于任何TLAB都一视同仁，把Eden当作一个整体来收集里面的对象——把活的对象拷贝到survivor space（或者直接晋升到Old Gen）。在GC结束之后，每个Java线程又会重新从Eden分配自己的TLAB。周而复始。