当前位置:首页 > 每日看点

Ja协程的引入会导致GCRoot枚举复杂度大大增加,JVM是如何解决的呢?

卡卷网1年前 (2025-01-10)每日看点286

<>Ja协程与GC的爱恨情仇-JVM是如何化解性能危机的?

<>GC本是好好工作,但协程的加入,却让它卷入了一场复杂的性能考验。不过,JVM团队也给出了解决方案,化繁为简,让这对“矛盾CP”握手言和。

<>协程和GC:从爱到“恨”到底发生了什么?

<>GC是如何工作的?

GC(回收器)的核心任务,是清理掉不再使用的对象,释放内存。但在清理之前,GC必须完成一个重要步骤:<>GCRoot枚举,也就是找到程序中所有活跃的引用起点,如:

    <>线程栈帧的局部变量。<>静态变量(全局引用)。<>JNI方法中的本地引用。

传线程中,线程栈是连续的,GC只需扫描每个线程的栈帧即可搞定。<>但是,协程的加入让一切变复杂了!

<>协程的问题在哪?

协程的魅力在于<>挂起和恢复:你可以暂停一个协程,保存当前状态(包括栈帧),稍后在另一个线程上恢复它。问题是,协程的栈帧可能<>脱离线程栈:挂起的协程会把栈帧移到堆中(对,放到GC负责的地方!)。另外协程是<>分散保存的,协程的状态可以被调度器和内存存储,这让GC很难找到所有相关引用。

就像你在图书馆整理书籍(对象),突然有上千个图书员(协程)抱着书四处跑,还随手把书进书架。这对GC来说,简直就是噩梦!

<>JVM是怎么样化解协程与GC的矛盾的?

JVM团队展示了一种很巧妙的设计,可以用几个来概括:

<>1.[断点续传]:精确掌控协程的挂起与恢复

协程可以在任意挂起点暂停,但JVM的Safepoint(安全点)可以帮助GC实时跟踪这些挂起点的位置,就像你看剧时按下的暂停键。具体实现方式包括协程挂起时,<>保存当前栈帧到堆,让GC继续枚举时可以直接从堆访问。以及Safepoint确保挂起作与GC同步,让GC的枚举总是精准无误。

<>通俗点讲:JVM为协程配备了“暂停记录仪”这个神器,无论你在哪里停下,它都能找到你。

<>2.[分批处理]:避免一次性扫描的压力

面对成千上万的协程栈帧,JVM并不会“一股脑全扫完”,而是采用了<>分批处理的策略:

    GC枚举协程栈帧时,会将所有协程分成多个批次,每次处理一个小批量,防止因为协程数量过多导致性能瓶颈。如果处理时间超过设定的阈值(如50ms),GC会暂停并等待下一轮回收。

用伪代码可以这样理解:

for(atch:splitInatches(allCoroutines)){ processatch(atch); if(timeExceeded()){ pause(); continue; } }

这就像图书馆员一次只整理几排书,而不是试图瞬间整理整座图书馆。

<>3.[共享栈]:让协程更轻更快

VirtualThread(虚拟线程)是Ja的最后防线,为了减少内存开销,JVM不为每个协程分配的栈,而是采用<>共享栈模式:协程运行时只使用一个小型栈,当协程挂起时,栈帧被序列化到堆,释放线程资源。

这种设计极大减少了内存压力,也让GC可以直接这些栈帧对象。可以说,JVM通过“共享单车”模式,解决了资源浪费的问题。

<>4.[懒加载]:按需枚举,减少无用扫描

协程的挂起栈帧,并不是在GC开始时就全部加载,而是<>等到需要时才动态枚举。这样做就可以降低GC开销,减少不必要的扫描。

这种“<>按需处理”的思路,和Go语言的协程GC优化设计类似,但Ja的实现更加智能化。


<>为什么说JVM的优化是技术的艺术?

JVM在协程与GC的博弈中达成了“动态平衡”,还是有三板斧的:

    <>栈帧对象化:协程栈帧挂起后直接放到堆中,让GC像普通对象一样协程栈帧。<>调度器协作:协程调度器帮助GC跟踪协程的挂起状态。<>批次处理:分批扫描协程,避免性能过载。

这不仅化解了GC的复杂性,还让协程可以以轻量、高效的方式大规模运行。

一句话:<>JVM的协程GC优化是“让复杂的事情变简单”的设计。Ja的VirtualThread也不只是一个“新玩具”,更是未来高性能并发编程的关键一步。

觉得有帮助的话,记得点赞、收、关注~我是旷野,探索无尽技术!

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由卡卷网发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://www.kajuan.net/ttnews/2025/01/8498.html

分享给朋友:

相关文章

小米15就要来了,不知道小米15值不值得买?

小米15就要来了,不知道小米15值不值得买?

俗话说得好,好饭不怕晚,看似有点姗姗来迟的小米15系列,一官宣就迅速登上热搜。 在此次小米14发布会上,雷军曾说过小米14将是最后一代3999起的旗舰,那么这一次涨价了的小米15,值不值得买呢?下面为大家总结一下小米15将会有哪些升级点:…

数字人民币为什么又不火了?

我完全不懂行。 我一开始以为,数字人民币,是对我银行里的每一分钱,都赋予一个独一无二的数字编码。 我要用一块钱买矿泉水,它就从我的存款中随机选取一百个一分钱,组合成一块钱,支付给商家。 我花一百块钱吃饭,它就随机选取一万个一分钱,组合成一百…

用红米手机会很丢人吗?

前些日子遇到了一位快递小哥,京东的,签收 小哥年纪不算大,目测二十多岁 他的手机上全是一道道极严重的划痕,有点卡, 他开热点了,热点名就是手机型号,红米9a,我父母的同款 现在他那边操作了一会,然后又是我这边操作了一会 小哥看着我手机刷刷的…

荣耀magic 7 首发的应该都收到货了,感觉怎么样?

8号入手magic7,跟mate40pro比。 优点:1、电池真耐用,充电块,华为电池也是新换的但是明显荣耀耐用;2、系统明显快多了,mate40pro下半年开始卡的不行,实在受不了了。3、声音、震动效果提升明显,指纹反应灵敏很多。 缺点:…

为什么这次 Mac mini 的 M4 版本价格这么低?

为什么这次 Mac mini 的 M4 版本价格这么低?

扫了一眼这里的回答,目测没几个人真买过 Macbook、Mac mini且真正当主力工作机用过。 这个初始(丐版)版本的机器实际谈不上多便宜,备受热捧有几个原因。 它这代产品整体做了重新设计,大幅缩减了尺寸,真正称得上 Mini 了。…

华为纯血鸿蒙,从此天下三分了吗?

华为纯血鸿蒙,从此天下三分了吗?

万众期待的纯血版 HarmonyOS NEXT 终于是端上来了,主打一个自研,从里到外,从内核到架构,都是自研。 用户的激情已经被点燃,可见大家对于纯血鸿蒙的期待,但是鸿蒙系统能不能真正与安卓、iOS三分天下呢?目前来说,还为时过早。…

发表评论

访客

看不清,换一张

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法和观点。