死神-露琪亞

1黄锤、什么是跨代引用搪缨？

紅色的線表示由虛擬機(jī)棧中發(fā)出的引用。顯然B--->A鸵熟、E--->F都是跨代引用副编。

跨代引用邏輯圖

2、跨代引用對MonitorGC的影響

JVM GC 判斷對象是否可以回收使用可達(dá)性分析的方法流强，可達(dá)性分析首先需要找到 GC Roots 對象痹届。

常規(guī)GC-Root：

• 1）虛擬機(jī)棧（棧幀中的局部變量表）中引用的對象【Stack Local】呻待。
• 2）本地方法棧（native方法）引用的對象。
• 3）方法區(qū)中類靜態(tài)屬性队腐、靜態(tài)方法引用的對象蚕捉。
• 4）方法區(qū)中常量引用的對象。

MonitorGC個性GC-Root：

• 5） RememberSet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（CardTable是具體實(shí)現(xiàn)類似數(shù)組）

這里重點(diǎn)講一下CardTable:
??????? 作用：采用空間換時間香到，不需要掃描整個Heap空間鱼冀，降低MonitorGC耗時∮凭停跨代引用帶來的問題千绪，采用CardTable很好的規(guī)避了遍歷整個老年代的問題。
??????? HotSpot JVM的卡頁（Card Page）大小為512字節(jié)梗脾，卡表（Card Table）被實(shí)現(xiàn)為一個簡單的字節(jié)數(shù)組荸型，即卡表的每個標(biāo)記項(xiàng)為1個字節(jié)。

CardTable標(biāo)記著是否存在老年代引用新生代

如上圖發(fā)現(xiàn)：B炸茧、C所在的Card Page在CardTable中被標(biāo)記上了瑞妇。

【思考??】MonitorGC的GC-Root中包括CardTable，如何提高M(jìn)onitorGC效率梭冠？

就需要降低跨代引用的對象辕狰，盡量設(shè)置稍大些的From、To區(qū)域控漠，盡量將對象消滅在Young Gen區(qū)域蔓倍。同時也表示對象不是越早進(jìn)入老年代越好（老年代對象引用新生代對象就是一個很好的說明）！Ｑ谓荨偶翅！。

3碉渡、跨代引用對CMS中 OldGC的影響

CMS-OldGC回收??分為7個步驟：

CMS的7個步驟

重點(diǎn)步驟解讀：

• 1聚谁、初始標(biāo)記（Initial Mark）

  • 目標(biāo)：進(jìn)行可達(dá)性分析，標(biāo)記GC ROOT能直接關(guān)聯(lián)到的對象滞诺。
  • 標(biāo)記范圍：Young Gen + Old Gen形导。
  • 線程：JDK1.7是單線程，JDK1.8是多線程(-XX:+CMSParallelInitialMarkEnabled調(diào)整)
  • STW：觸發(fā)Stop-The-World
  • 特點(diǎn)：速度極快

• 2习霹、并發(fā)標(biāo)記（Concurrent Mark）

  • 目標(biāo)：遍歷階段1初始標(biāo)記出來的存活對象骤宣，然后繼續(xù)遞歸標(biāo)記這些對象可達(dá)的對象。（黑白灰三色標(biāo)記法）序愚。
  • 標(biāo)記范圍：Young Gen + Old Gen憔披。
  • STW：不觸發(fā)
  • 特點(diǎn)：慢，很耗時。
  • 特殊操作：通過Old區(qū)卡片標(biāo)記(Card Marking)芬膝，提前把老年代空間邏輯劃分為相等大小的區(qū)域(Card Page)望门，如果引用關(guān)系發(fā)生改變，JVM會將發(fā)生改變的區(qū)域標(biāo)記位“臟區(qū)”(Dirty Card)锰霜。JVM會對“并發(fā)標(biāo)記”階段應(yīng)用線程新產(chǎn)生的對象及對象涉及的引用修改做記錄（Mod-Union Table）

• 3筹误、預(yù)清理（Preclean）

  • 目標(biāo)：2階段中記錄在Mod-Union Table的這些臟區(qū)會被找出來，刷新引用關(guān)系癣缅，清除“臟區(qū)”標(biāo)記厨剪。
  • 標(biāo)記范圍： Old Gen。
  • 線程：GC線程和應(yīng)用線程也是并發(fā)執(zhí)行
  • STW：不觸發(fā)
  • 特點(diǎn)：速度一般

• 4友存、可中斷的預(yù)清理(Concurrent Abortable Preclean)

  • 目標(biāo)：降低垃圾回收時對應(yīng)用的暫停時間祷膳，整個過程最耗時步驟在5(最終標(biāo)記)，所以4步驟提前進(jìn)行屡立。
  • 觸發(fā)條件：此階段在Eden區(qū)使用超過2M時啟動直晨，當(dāng)然2M是默認(rèn)的閾值，可以通過參數(shù)修改膨俐。
  • 標(biāo)記范圍：Young Gen + Old Gen勇皇。
    • 處理From、To區(qū)對象焚刺，標(biāo)記可達(dá)到老年代的對象敛摘。
    • 和3階段一樣，掃描處理Dirty Card中的對象乳愉。
  • 終止邏輯：CMS為了避免這個階段沒有等到Minor GC而陷入無限等待着撩，提供了參數(shù)CMSMaxAbortablePrecleanTime ，默認(rèn)為5s匾委，含義是如果可中斷的預(yù)清理執(zhí)行超過5s，不管發(fā)沒發(fā)生Minor GC氓润，都會中止此階段赂乐，進(jìn)入Remark。
  • 線程：GC線程和應(yīng)用線程也是并發(fā)執(zhí)行咖气。
  • STW：不觸發(fā)
  • 特點(diǎn)：速度一般
  • 特殊：下一個階段要執(zhí)行最耗時且STW的Remark階段挨措，Remark階段會將整個YoungGen作為GC-Root進(jìn)行操作，如果4階段能觸發(fā)一次MonitorGC就再好不過了崩溪。

• 5浅役、重新標(biāo)記（Final ReMark）

  • 目標(biāo)：GC事件中第二次(也是最后一次)STW階段，目的是完成老年代中所有存活對象的標(biāo)記伶唯。
  • 標(biāo)記范圍：Young Gen + Old Gen觉既。
  • 線程：GC線程獨(dú)占執(zhí)行
  • STW：觸發(fā)Stop-The-World
  • 特點(diǎn)：速度較慢，可以說是整個CMS-Old GC的瓶頸點(diǎn)。
  • 特殊：
    • 1瞪讼、遍歷新生代對象钧椰，重新標(biāo)記
    • 2、根據(jù)GC Roots符欠，重新標(biāo)記
    • 3嫡霞、遍歷老年代的Dirty Card，重新標(biāo)記

• 6希柿、并發(fā)清除(Concurrent Sweep)

  • 目標(biāo)：根據(jù)標(biāo)記結(jié)果清除垃圾對象诊沪。
  • 標(biāo)記范圍：Old Gen。
  • 線程：GC線程和應(yīng)用線程也是并發(fā)執(zhí)行
  • STW：不觸發(fā)
  • 特點(diǎn)：速度一般曾撤。

• 7端姚、并發(fā)重置(Concurrent Reset)

  • 目標(biāo)：重置CMS算法相關(guān)的內(nèi)部數(shù)據(jù), 為下一次GC循環(huán)做準(zhǔn)備。
  • 線程：GC線程和應(yīng)用線程也是并發(fā)執(zhí)行
  • STW：不觸發(fā)
  • 特點(diǎn)：速度一般盾戴。

7步圖解：

三階段：初始標(biāo)記

二階段：并發(fā)標(biāo)記

三階段：并發(fā)預(yù)清理

六階段：并發(fā)清除

4寄锐、問題思考??：

【思考??】CMS oldgc中remark耗時問題，跨代引用是圖一中的B--->A 還是 E--->F尖啡？
答案：E--->F橄仆。
通過：-XX:+CMSScavengeBeforeRemark ,觸發(fā)MonitorGC降低的就是YoungGen區(qū)的對象，從而達(dá)到標(biāo)記源頭減少衅斩，降低remark時間盆顾。
【思考??】CMS 跨代引用是圖一中的B--->A 有何危害，虛擬機(jī)是如何避開的畏梆？
答案：CardTable您宪。
邏輯：采用創(chuàng)建CardTable空間區(qū)域，來避免掃整個老年代奠涌。當(dāng)B無引用的時候宪巨，cardTable會被標(biāo)記，一次MonitorGC就會回收??掉溜畅。B是如何做到?jīng)]引用的捏卓，同E--->F是一樣的邏輯。

【思考??】CMS里有兩個需要STW的階段：initial mark慈格，remark怠晴、這兩個標(biāo)記有什么不一樣么？使用的GC-Root一樣么浴捆？
答案：不一樣蒜田。
初始標(biāo)記：使用的是常規(guī)的GC-Root(虛擬機(jī)棧棧幀中的局部變量表、本地方法棧native方法选泻、方法區(qū)中類的靜態(tài)屬性和方法冲粤、方法區(qū)中常量等引用的對象)
重新標(biāo)記：

• 常規(guī)的GC-Root美莫。（只有MonitorGC才會使用跟可達(dá)分析）
• 新生代所有對象。
• 遍歷老年代的DirtyCard（ModUnionTable）色解。

【思考??】同時帶來了另外一個問題茂嗓，MonitorGC可沒有遍歷整個老年代，而是采用CardTable通過時間換空間的做法科阎，CMS-OldGC為什么采用遍歷新生代所有的對象呢述吸？
??????? 這就是YoungGen 與 OldGen存在明顯的差異：

• 老年代對象都是經(jīng)歷過多次GC回收??存活下來了，對象存在的變數(shù)極低锣笨。所以采用空間換時間效果較好蝌矛。
• 新生代對象屬于變化特別快的區(qū)域，如果采用空間換時間错英，既浪費(fèi)了空間入撒，也沒有提升性能。

【思考??】既然initial mark階段+concurrent mark階段已經(jīng)掃果了young gen 為何還要再次Remark椭岩？

【思考??】CardTable與mod-union table有什么關(guān)系茅逮，都是干什么的？