safepoint时间过长问题

深入浅出解析JVM中的Safepoint
记一次Safepoint导致长时间STW
带你彻底了解JVM SafePoint

一、 safepoint的工作原理

1. 触发 safepoint：当虚拟机需要执行某些全局操作（例如垃圾回收、类重新定义、编译优化等）时，会发起一个 safepoint 请求。这个请求通常通过设置一个全局标志来通知所有活动线程。

2. 线程响应：每个线程在执行过程中会根据一定的规则，插入safepoint检查点。在遇到 safepoint 检查点（通常位于方法调用、循环边界等安全的位置）时，如果检测到有 safepoint 请求，线程会暂停执行并报告已到达 safepoint。

3. 执行 safepoint 操作：一旦所有线程都到达 safepoint，虚拟机就会执行需要在安全点进行的操作，如垃圾回收、类的重定义。这些操作需要确保所有线程的状态一致，以避免数据竞争和不一致的问题。

4. 恢复执行：操作完成后，虚拟机会通知所有线程恢复执行，从 safepoint 之后的位置继续运行程序。

二、什么时候会请求进入safepoint

1. 垃圾回收（Garbage Collection）：当JVM需要进行垃圾回收时，会请求所有线程到达 safepoint，以确保在回收过程中没有线程在修改对象，从而避免内存不一致的问题。

2. 类的重新定义和加载：在运行时动态地重新定义类（例如使用java.lang.instrument工具）或加载新类时，JVM需要确保所有相关线程处于安全点，以正确更新类的元数据。

3. 偏向锁的撤销：高并发场景，在撤销线程偏向锁（Biased Lock）时，为了确保锁状态的一致性，JVM会进入 safepoint 以安全地修改锁的信息。

4. 线程堆栈转储：当执行stack，jmap 和 jstat 等命令，生成线程栈转储信息时，JVM需要所有线程在 safepoint 处于可暂停状态，以准确记录每个线程的栈帧信息。

5. 定时进入 SafePoint：每经过-XX:GuaranteedSafepointInterval 配置的时间，都会让所有线程进入 Safepoint

三、线程如何响应safepoint

在方法调用或循环的边界时，进行一次 safepoint 检查；或者配置了-XX:GuaranteedSafepointInterval参数，定时执行 safepoint 检查；或者执行 native 代码、线程状态切换等等；