垃圾收集器底层算法

垃圾收集器底层算法

三色标记

在并发标记的过程中,因为标记期间应用线程还在继续跑,对象间的引用可能发生变化,多标和漏标的情况就有可能发生,这里我们引入“三色标记”来给大家解释下把Gcroots可达性分析遍历对象过程中遇到对象,按照“是否访问过”这个条件标记成下三种颜色:

  • 黑色: 表示对象已经被垃圾收集器访问过,且这个对象的所有引用都已经扫描过。黑色的对象代表已经扫描过,它是安全存活的,如果有其他对象引用指向了黑色对象,无须重新扫描一遍。黑色对象不可能直接(不经过灰色对象)指向白色对象

  • 灰色: 表示对象已经被垃圾收集器访问过,但这个对象上至少存在一个引用还没有被扫描过。

  • 白色: 表示对象尚未被垃圾收集器访问过。显然在可达性分析刚刚开始的阶段,所有的对象都是白色的,若在分析结束的阶段,仍然是白色的对象,即代表不可达。

多标-浮动垃圾

在并发标记过程中,如果由于方法运行结导致部分局部变量(gcroot)被销毁,这个gcroot引用的对象之前又被扫描过(被标记为非垃圾对象),那么本轮GC不是需要等到下一轮垃圾回收会回收这部分内存。这部分本应该回收但是没有回收到的内存,被称之为“浮动垃圾”。浮动垃圾并不会影响垃圾回收的正确性,只是需要等到下一轮垃圾回收中才被清除。

另外,针对并发标记(还有并发清理)开始后产生的新对象,通常的做法是直接当成黑色,本轮不会进行清除。这部分对象期间可能也会变为垃圾,这也算是浮动垃圾的一部分。

漏标-读写屏障

漏标会导致被引用的对象被当成垃圾误删除,这是严重bug,必须解决,有两种解决方案:增量更新(Incremental Update)原始快照(Snapshot At The Beginning,SATB)

漏标情况
在这里插入图片描述

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,这可以简化理解为,黑色对象一旦新插入了指向白色对象的引用之后,它就变回灰色对象了。

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,等下一轮GC的时候重新扫描,这个对象也有可能是浮动垃圾) ps:删除的引用我不管,就是将它变成黑色,GC不会删除黑色标记的对象。等到下一轮再来判定这个对象是否为垃圾对象。如果是真的垃圾,这个对象就是浮动垃圾

以上无论是对引用关系记录的插入还是删除,虚拟机的记录操作都是通过写屏障实现的。

记忆集与卡表(解决跨代引用)

在新生代做GC Roots可达性扫描过程中可能会碰到跨代引用的对象,这种如果又去对老年代再去扫描效率太低了。

为此,在新生代可以引入记录集(Remember set)的数据结构(记录从非收集区(老年代)到收集区(eden)的指针集合),避免把整个老年代加入GCRoots扫描范围。事实上并不只是新生代、 老年代之间才有跨代引用的问题,所有涉及部分区域收集(Partial GC)行为的垃圾收集器,典型的如G1、ZGC和Shenandosh收集器, 都会面临相同的问题。

垃圾收集场景中,收集器只需通过记忆集判断出某一块非收集区域是否存在指向收集区域的指针即可,无需了解跨代引用指针的全部细节。

hotspot使用一种叫做“卡表”(Cardtable)的方式实现记忆集,也是目前最常用的一种方式。关于卡表与记忆的关系,可以类比为Java语言中HashMap与Map的关系。

卡表是使用一个字节数组实现:CARD TABLE[],每个元素对应着其标识的内存区域一块特定大小的内存块,称为“卡页”。卡页就是将老年代按照一块特定大小分割,其中分割出来的一块空间叫做卡页。
hotSpot使用的卡页是2^9大小,即512字节。

在这里插入图片描述

一个卡页中可包含多个对象,只要有一个对象的字段存在跨代指针,其对应的卡表的元素标识就变成1,表示该元素变脏,否则为0。GC时,只要筛选本收集区的卡表中变脏的元素加入GCRoots里。

卡表的维护

卡表变脏上面已经说了,但是需要知道如何让卡表变脏,即发生引用字段赋值时,如何更新卡表对应的标识为1。
Hotspot使用写屏障维护卡表状态。

写屏障

卡表元素何时变脏的答案是很明确的——有其他分代区域中对象引用了本区域对象时,其对应的卡表元素就应该变脏,变脏时间点原则上应该发生在引用类型字段赋值的那一刻,把维护卡表的动作放到每一 个赋值操作之中。

在HotSpot虚拟机里是通过写屏障(Write Barrier)技术维护卡表状态的。写屏障可以看作在虚拟机层面对“引用类型字段赋值”这个动作的AOP切 面,在引用对象赋值时会产生一个环形(Around)通知,也就是说赋值的前后都在写屏障的覆盖范畴内。在赋值前的部分的写屏障叫作写前屏障(Pre-Write Barrier),在赋值 后的则叫作写后屏障(Post-Write Barrier)。下面是简化的代码逻辑:

void oop_field_store(oop* field, oop new_value) {// 引用字段赋值操作 *field = new_value; // 写后屏障,在这里完成卡表状态更新 post_write_barrier(field, new_value); }

应用写屏障后,虚拟机就会为所有赋值操作生成相应的指令,一旦收集器在写屏障中增加了更新卡表操作,无论更新的是不是老年代对新生代对象的引用,每次只要对引用进行更新,就会产生额外的开销,不过这个开销与Minor GC时扫描整个老年代的代价相比还是低得多的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/731642.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

编程笔记 html5cssjs 006 HTML文本:标题 文章排版《桃花源记》

编程笔记 html5&css&js 006 HTML文本:标题 文章排版《桃花源记》 一、代码二、解释 这段代码定义了一个网页,用于展示文章《桃花源记》的内容。网页使用了CSS样式来定义各个部分的显示效果。呈现了《桃花源记》这篇文章的网页版面,使…

AcWing 2154. 梦幻布丁

#include<bits/stdc.h>using namespace std;//N 表示的是有多少个布丁 //M 表示的是有多少种颜色 const int N1e510,M1e610;//h e ne idx 是链表的组成元素 //表示的是有 M 个颜色&#xff0c;每一个颜色下面连着一个单链表 int h[M],e[N],ne[N],idx; //n 表示元素个数&a…

02、进程的基础

1.进程的概念 进程&#xff08;Process&#xff09;是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动&#xff0c; 是系统进行资源分配的基本单位&#xff0c;是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中&#xff0c;进程是程序的基本执行实体&#xff1b;在当代…

【数仓】Maxwell软件安装及配置,采集mysql数据

相关文章 【数仓】基本概念、知识普及、核心技术【数仓】数据分层概念以及相关逻辑【数仓】Hadoop软件安装及使用&#xff08;集群配置&#xff09;【数仓】Hadoop集群配置常用参数说明【数仓】zookeeper软件安装及集群配置【数仓】kafka软件安装及集群配置【数仓】flume软件安…

LeNet5实战——衣服分类

搭建模型训练代码&#xff08;数据处理、模型训练、性能指标&#xff09;——> 产生权重w ——>模型结构c、w测试 配置环境 Pycharm刚配置的环境找不到了-CSDN博客 model.py 导入库 import torch from torch import nn from torchsummary import summary 模型搭…

河北省光伏展

光伏展是指光伏行业的展览会&#xff0c;也被称为太阳能展。光伏展一般是由光伏企业、科研机构、行业协会和专业展览公司等共同举办的。展会内容包括光伏产品、技术、设备、材料、应用等方面的展示和交流。 光伏展通常是光伏行业的重要盛事&#xff0c;吸引了全球范围内的光伏企…

npm镜像源地址

镜像源地址替换问题&#xff08;重要&#xff09; 2024 年 1 月 22 日 &#xff0c;registry.npm.taobao.org 的 SSL 证书正式过期。 2022 年 5 月 淘宝源发布了公告&#xff1a; &#xff08;大家应该没有太多关注哦&#xff0c;也包括我&#xff0c;哈哈&#xff09; &am…

144.乐理基础-根三五音、大三和弦、小三和弦

内容参考于&#xff1a; 三分钟音乐社 上一个内容&#xff1a;143.乐理基础-和弦是什么&#xff1f;和声是什么&#xff1f;三和弦-CSDN博客 必须先看上一个内容&#xff0c;了解什么是和弦、什么是和声&#xff0c;以及三和弦的定义 上一个内容最后写了三和弦的定义&#x…

【C++ 学习】构造函数详解!!!

1. 类的6个默认成员函数的引入 ① 如果一个类中什么成员都没有&#xff0c;简称为空类。 ② 空类中真的什么都没有吗&#xff1f;并不是&#xff0c;任何类在什么都不写时&#xff0c;编译器会自动生成以下6个默认成员函数。 ③ 默认成员函数&#xff1a;用户没有显式实现&…

嵌入式学习第二十五天!(网络的概念、UDP编程)

网络&#xff1a; 可以用来&#xff1a;数据传输、数据共享 1. 网络协议模型&#xff1a; 1. OSI协议模型&#xff1a; 应用层实际收发的数据表示层发送的数据是否加密会话层是否建立会话连接传输层数据传输的方式&#xff08;数据包&#xff0c;流式&#xff09;网络层数据的…

基于YOLOv8深度学习的智能道路裂缝检测与分析系统【python源码+Pyqt5界面+数据集+训练代码】深度学习实战、目标检测、目标分割

《博主简介》 小伙伴们好&#xff0c;我是阿旭。专注于人工智能、AIGC、python、计算机视觉相关分享研究。 ✌更多学习资源&#xff0c;可关注公-仲-hao:【阿旭算法与机器学习】&#xff0c;共同学习交流~ &#x1f44d;感谢小伙伴们点赞、关注&#xff01; 《------往期经典推…

外包干了5天,技术退步明显。。。。。

在湖南的一个安静角落&#xff0c;我&#xff0c;一个普通的大专生&#xff0c;开始了我的软件测试之旅。四年的外包生涯&#xff0c;让我在舒适区里逐渐失去了锐气&#xff0c;技术停滞不前&#xff0c;仿佛被时间遗忘。然而&#xff0c;生活的转机总是在不经意间降临。 与女…

家庭关怀视角下对待患病亲人态度的重要性——评析母对病父大声呵斥的行为现象

在家庭生活中&#xff0c;尤其是面对家人身体不适或疾病困扰的时候&#xff0c;我们的态度和行为方式显得尤为重要。近期&#xff0c;社会上存在一种令人忧虑的现象&#xff0c;即某些家庭中&#xff0c;母亲因压力或其他原因对生病的父亲表现出不耐烦甚至大吼大叫的态度。这种…

警用移动执法远程视频监控方案:安防视频监控系统EasyCVR+4G/5G移动执法仪

一、背景需求 在现代城市管理中&#xff0c;移动执法仪视频监控方案正逐渐成为一种高效、便捷的管理工具。该方案通过结合移动执法仪和视频监控技术&#xff0c;实现了对城市管理现场的实时监控和取证&#xff0c;有效提升了城市管理水平和效率。 移动执法仪作为现场执法的重…

TypeScript 哲学 - Object Types

readonly 修饰对象和数组的 双向可分配性是不同的 只有有一个可选属性不是意味着必须 不能传空对象&#xff0c;&#xff1a;这个例子&#xff08;两个属性可选&#xff09;而是如果对象有额外属性&#xff0c;那么必须至少加一个 可选属性。只要你在传递的值和目标类型有一个…

大模型概念解析 | Prompt Engineering

注1:本文系"概念解析"系列之一,致力于简洁清晰地解释、辨析复杂而专业的概念。本次辨析的概念是:大模型中的Prompt Engineering 大模型概念解析 | Prompt Engineering 第一部分 通俗解释 在人工智能的世界里,有一群被称为大模型的巨无霸。它们就像是知识的海绵…

关于STM32G070RBTx单片机使用HAL库往flash写数据的过程中死机问题

1.单片机型号:STM32G070RBTx 2.出现的问题 根据库函数FLASH_If_Write()的使用&#xff0c;我们分析往flash写数据的过程是把uint8_t 类型的数据(p_data)以地址的形式强转成uint64类型的&#xff0c;在一包128字节的数据时一次存储8位&#xff0c;存16次(packet_size/8)&#x…

Java项目:基于SSM框架实现的二手车交易平台【源码+开题报告+任务书+毕业论文+答辩ppt】

一、项目简介 本项目是一套基于SSM框架实现的二手车交易平台 包含&#xff1a;项目源码、数据库脚本等&#xff0c;该项目附带全部源码可作为毕设使用。 项目都经过严格调试&#xff0c;eclipse或者idea 确保可以运行&#xff01; 该系统功能完善、界面美观、操作简单、功能齐…

MySQL底层原理

1. 请解释MySQL的逻辑架构和物理架构。 MySQL的逻辑架构和物理架构涉及到多个层面&#xff0c;包括网络连接、服务处理、存储引擎以及数据存储等部分。具体如下&#xff1a; 逻辑架构&#xff1a; 连接层&#xff08;Connection Layer&#xff09;&#xff1a;客户端通过TCP…

瑞芯微 | I2S-音频基础 -1

最近调试音频驱动&#xff0c;顺便整理学习了一下i2s、alsa相关知识&#xff0c;整理成了几篇文章&#xff0c;后续会陆续更新。 喜欢嵌入式、Li怒晓得老铁可以关注一口君账号。 1. 音频常用术语 名称含义ADC&#xff08;Analog to Digit Conversion&#xff09;模拟信号转换…