五、Hotspot中高效的垃圾回收算法实现

一、枚举根节点

在可达性分析中使用常量或者静态变量作为根节点，但是在很多应用中，仅仅方法区就有数百兆，如果逐个检查会消耗很多时间

GC停顿：在检查对象死亡时需要确保一致性，所以在整个分析期间，虚拟机必须停掉所有线程

Hotspot使用了一种OopMap的数据结构，他可以知道哪些地方存放着哪些对象引用，不需要在GC停顿的时候进行遍历，节省时间

二、安全点

OopMap可以很高效的完成GC Roots枚举，但是在实际应用过程中，导致OopMap结构变化的指令非常多，如果每次变化都产生新的OopMap，那么GC的空间成本将变得很高

所以Hotspot只在安全点（Safepoint）上进行暂停

安全点的选择遵循“是否具有让程序长时间执行的特征”，即方法调用、循环跳转、异常跳转的才会产生SafePoint

在GC发生时，如何让所有线程都在安全点上停顿下来呢，有两种方式，第一是抢先式中断，第二种是主动式中断

抢先式中断：就是当GC发生时，如果发现某一线程不在安全点上，则恢复线程让它跑到安全点上停下来

主动式中断：不直接对线程进行操作，设置一个标志，各个线程主动轮询这个标志，如果标志为真（发生GC）则线程暂停（Hotspot使用这种方式）

三、安全区域

安全点可以解决正在执行的线程在GC时停顿的一致性，那么如果是线程在Sleep状态，或者Blocked状态呢

这时引入安全区域（SafeRegion）的概念，在线程进入“不执行”状态时，标记自己进入Safe Region，这样在GC时，就不用管Safe Region的线程了

在线程要离开Safe Region时，需要检查系统是否已经完成根节点枚举或者整个GC过程，如果完成了，则线程继续执行，否则需要等到可以安全离开Safe Region为止