27、Javelus：高效低干扰的Java动态更新系统

Javelus：高效低干扰的Java动态更新系统

1. 对象更新机制

1.1 混合对象模型

Javelus采用混合对象模型来处理对象更新时大小增加的情况。在该模型中，原地对象（in - place object）占用陈旧对象的空间，而幻影对象（phantom object）则被分配到其他地方，用于存放无法放入原地对象空间的字段。幻影对象仅由其对应的原地对象引用，对混合对象的任何访问都必须以原地对象为入口点。

为了实现这一模型，Javelus利用了对象的抽象字段。在JVM中，每个对象都会分配一些抽象字段以支持诸如锁定、默认哈希码和垃圾回收等功能。在32位Java HotSpot VM中，这些字段占用64位空间。Javelus定义了这些抽象字段的新模式，用于指示当前对象是否为混合对象，并对其幻影对象的地址进行编码。新模式占用原抽象字段的空间，原抽象字段则被移动到幻影对象中。

需要注意的是，混合对象仅用于转换在更新过程中大小增加的对象。从新版本类直接实例化的对象会正常分配。为了支持对幻影对象字段的透明访问，Javelus会拦截对这些字段的所有访问，如果目标对象是混合对象，则进行重定向。

Javelus原则上不依赖于任何特定的垃圾回收算法，但可以利用垃圾回收器将混合对象转换为正常对象，从而最终消除访问间接性和内存局部性损失带来的开销。例如，通过标记 - 整理垃圾回收器可以消除混合对象。初始堆中有三个对象x、y和z，更新后为y创建了混合对象。在垃圾回收过程中，y的原地对象与幻影对象合并形成正常对象，原地对象被释放。当对象被整理时，对y的引用（如x中的引用）最终会更新到y的新位置。

1.2 对象转换

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