HotSpot算法细节实现----个人整理

最新推荐文章于 2025-03-27 10:18:45 发布
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分类专栏： Java 文章标签： java
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43897770/article/details/107571936
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这篇博客详细梳理了HotSpot垃圾收集器的工作原理，包括根节点枚举使用OopMap减少STW时间，安全点的选择平衡暂停与内存开销，安全区域确保线程暂停的时机，记忆集和卡表解决跨代引用问题，写屏障维护卡表的正确性，以及并发可达性分析中避免对象误删的策略。内容深入，适合理解HotSpot垃圾回收机制。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

前言：这一块内容比较晦涩，所以整理出一篇博客帮助自己深入理解。

① 根节点枚举

目前为止，所有的垃圾收集器（包括CMS，G1，ZGC）在初始标记这一阶段都是需要STW的，而如果这一步耗时过长，就无法满足所谓低延迟垃圾收集器的需求。
在HotSpot的解决方案里，使用一个叫做OopMap的数据结构解决上述问题。在类加载动作完成时，HotSpot就会把对象内什么偏移量上是什么类型的数据计算出来，在即时编译过程中，也会在待定为止记录下栈和寄存器里哪些位置是引用。这样收集器在初始标记阶段就不用遍历GC Root了，而是可以直接获得这些信息。
在这里插入图片描述

② 安全点

使用OopMap导致的问题：如果说导致引用关系变化，或者说导致OopMap内容变化的指令特别多，如果为每一条指令都生成对应的OopMap，那将会需要大量的额外存储空间。
① 实际上HotSpot也没有每条指令都生成

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qq_26855461的博客
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出入：深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版） 看到这一章，自己也有些模棱两可，无法归纳出自己的见解，后面慢慢理解吧。 根节点枚举 我们以可达性分析算法中从GC Roots集合找引用链这个操作作为介绍虚拟机高效实现的第一个例子。固定可作为GC Roots的节点主要在全局性的引用（例如常量或类静态属性）与执行上下文（例如栈帧中的本地变量表）中，尽管目标明确，但查找过程要做到高效并非一件容易的事情，现在Java应用越做越庞大，光是方法区的大小就常有数百上千兆，里面的类、常量等更是恒河沙数，若要
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HotSpot虚拟机的算法细节实现 文章目录HotSpot虚拟机的算法细节实现根节点枚举安全点安全区域记忆集与卡表写屏障并发的可达性分析 下面来阅读总结下HotSpot虚拟机的一些实现细节。 根节点枚举 以可达性分析算法中从GC Roots集合找引用链这个操作来作为介绍虚拟机高效实现的例子。迄今为止，所有收集器在根节点枚举这一步骤时都是必须暂停用户线程的。现在可达性分析算法耗时最长的查找引用链的过程已经可以做到与用户线程一起并发，但根节点枚举始终还是必须在一个能保障一致性的快照中才得以进行——这里“一致性“
深入理解 HotSpot 垃圾收集算法的细节实现
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JVM笔记-HotSpot的算法细节实现
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目录HotSpot的算法实现细节1. 根节点枚举2.安全点3.安全区域4.记忆集与卡表5.写屏障6.并发的可达性分析 HotSpot的算法实现细节 1. 根节点枚举 所有收集器在根节点枚举时都必须暂停用户线程。 当用户线程停顿下来以后，并不需要一个不漏地检查完所有执行上下文和全局引用位置。在HotSpot的解决方案中，使用一组称为OopMap的数据结构来直接得到哪些地方存放着对象的引用。一旦类加载动作完成，HotSpot就会把对象内什么偏移量上是什么类型的数据取出来，在即时编译的过程中，也会在特定的位置记录
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GC参考手册 - GC 算法(实现篇)
smart_an的专栏
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通过本节内容的学习, 你应该对G1垃圾收集器有了一定了解。当然, 为了简洁, 我们省略了很多实现细节， 例如如何处理巨无霸对象(humongous objects)。综合来看, G1是HotSpot中最先进的准产品级(production-ready)垃圾收集器。重要的是, HotSpot 工程师的主要精力都放在不断改进G1上面, 在新的java版本中,将会带来新的功能和优化。可以看到, G1 解决了 CMS 中的各种疑难问题, 包括暂停时间的可预测性, 并终结了堆内存的碎片化。
05-垃圾收集器ParNew&CMS与底层三色标记算法详解
美好开始来了
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原始快照就是当灰色对象要删除指向白色对象的引用关系时， 就将这个要删除的引用记录下来， 在并发扫描结束之后， 再将这些记录过的引用关系中的灰色对象为根， 重新扫描一次，这样就能扫描到白色的对象，将白色对象直接标记为黑色(目的就是让这种对象在本轮gc清理中能存活下来，待下一轮gc的时候重新扫描，这个对象也有可能是浮动垃圾)增量更新就是当黑色对象插入新的指向白色对象的引用关系时， 就将这个新插入的引用记录下来， 等并发扫描结束之后， 再将这些记录过的引用关系中的黑色对象为根， 重新扫描一次。
深入理解Java虚拟机学习之路（6）--- HotSpot的算法细节实现
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1. 根节点枚举 类加载完成后，HotSpot使用一组OopMap数据结构来记录对象内对应偏移量上对应的数据类型，在即时编译过程中，也会在特定位置记录下栈里和寄存器里哪些位置是引用。这样，垃圾收集器在进行GC Roots扫描时就不要从方法区等GC Roots开始查找，优化引用链构建效率。 OopMap会带来其他问题：如果每条指令都生成OopMap将需要大量额外的空间，此时引出了安全点。 2. 安全点 安全点主要针对程序获取CPU时间片，执行进行垃圾收集的情况。 HotSpot只在安全点位置才会生成
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回顾根节点枚举准确式垃圾回收安全点（SafePoint）缩减垃圾收集器等待时间保证轮询操作的原子性安全区域（Safe Region）记忆集与卡表写屏障伪共享并发情况下的可达性分析增量更新原始快照 回顾 前面一文了解了垃圾回收如何进行标记，并且认识了三种常用的垃圾清除算法 标记清除 标记复制 标记整理 下面就来看下在Java虚拟机是如何来实现这些算法的 根节点枚举 根节点枚举是优化可达性分析算法中从GC Roots集合找引用链操作的，也就是优化判断是否存活的操作，根节点指的就是GC Roots集合中的G.
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ggrjjs的博客
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根节点枚举 垃圾回收器在根节点枚举（查找Gc Roots引用链）这一步都需要暂停用户线程。保证整个枚举过程中子系统看起来就像冻结在某个时间点，不会出现根节点集合及引用过程还在不断变化情况。虚拟机不需要一个不漏的查完所有执行上下文及引用位置。在hotspot中采用OopMap的数据结构，一旦类加载动作完成后hotspot就会把对象内偏移量上的类型数据计算出来，在即时编译过程中，也会在特定的位置记录下栈里的和寄存器哪里的位置是引用，这样收集器扫面时就可以直接获得这些信息，不需要一个不漏从Gc ...
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JVM—HotSpot的算法细节实现
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HotSpot的算法细节实现 一、根节点枚举 当前的JVM虽然在进行可达性分析时可以做到与用户线程并发执行，但是在根节点枚举时还是会导致STW （Stop The World），即暂时挂起所有用户线程。 但根节点枚举始终还是必须在一个能保障一致性的快照中才得以进行（“一致性”的意思是整个枚举期间执行子系统看起来就像被冻结在某个时间点上， 不会出现分析过程中， 根节点集合的对象引用关系还在不断变化的情况）， 若这点不能满足的话， 分析结果准确性也就无法保证。 这是导致垃圾收集过程必须停顿所有用户线程的其中一个
【jvm】HotSpot的算法细节实现
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1根节点枚举 我们以可达性分析算法中从GC Roots集合找引用链这个操作作为介绍虚拟机高效实现的第一个例 子。固定可作为GC Roots的节点主要在全局性的引用（例如常量或类静态属性）与执行上下文（例如 栈帧中的本地变量表）中，尽管目标明确，但查找过程要做到高效并非一件容易的事情。现在可达性分析算法耗时 最长的查找引用链的过程已经可以做到与用户线程一起并发。但根节点枚举始终还 是必须在一个能保障一致性的快照中才得以进行——这里“一致性”的意思是整个枚举期间执行子系统 看起来就像被冻结在某个时...
jvm学习笔记6--HotSpot的算法细节实现
csa121的博客
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前面学习了怎么判别要回收的对象，以及垃圾回收的一些方式、标记-清除算法、标记-复制算法、标记-整理算法。现在看看我们每天使用的HotSpot虚拟机中算法的细节实现。 根节点枚举 前面已经学习到可作为GC Roots的一些变量或者属性，但是实际上在查找过程中要做到高效也是很困难的，要逐个检查以这里为起源的引用肯定要消耗不少时间。 而且迄今为止，所有收集器在枚举根节点这步骤的时候都是需要暂停所有的用户线程的，这时就会面临和前面整理内存碎片算法中”Stop The World“同样的问题。 目前主流的jvm使用的
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