hotspot串行GC之full gc分析

1.概述

hotspot串行GC之full gc主要包括四个步骤，依次是：

1.从根引用出发，标记所有可达对象（如图灰色部分）

 

2.为每个可达对象计算full gc后将移动到的新位置（图中虚线框其实与contigCompatableSpace是重叠的，分开只是为了更加清晰）

 

3.将根引用以及所有可达对象中的oop字段修改为指向第二步中计算出的新位置（实线箭头修改为双实线箭头）

 

4.将所有可达对象移动到第二步中计算出的新位置

 

2.伪代码

见http://leafinwind.iteye.com/blog/2013687

 

phase1的关键之处在于依靠一个stack来遍历根引用的所有可达对象。

 

phase2有两个很精妙的地方，首先是对space从bottom开始的连续的活对象，清除了这些对象的gc_mark标记已经forward字段，因为这些对象最终并不需要移动，space的_first_dead记录了第一个死对象的地址；第二是对连续的死对象，将其中第一个死对象的forward字段置为了右端最近的活对象地址，这样后续的phase3和phase4就可以跳过对这片连续死对象区域的扫描。

 

phase3遍历所有活对象，将它们的oop字段都修改为第二步中计算出的新位置。这里需要说明的是对[bottom,_first_dead)区间的特殊处理，因为其中的对象在第二步中已经清除gc_mark了。

 

phase4遍历所有活对象，将它们移动到新的位置。注意处理过程[bottom,_first_dead->forwardee())区间都可以跳过。

 

3.与hotspot代码的对应关系

phase1对应hotspot代码的GenMarkSweep::mark_sweep_phase1方法

调用gch->gen_process_strong_roots处理根引用，使用的follow_root_closure是一个FollowRootClosure，其do_oop方法在mark当前根引用指向对象的同时，还会将该对象中的所有oop字段压入一个栈中（见MarkSweep::mark_and_push方法），然后从“右侧”深度优先的mark所有间接引用的对象，直到栈为空。

 

phase2对应GenMarkSweep::mark_sweep_phase2()，要点在伪代码中都已提到，不同之处主要在于：

1.伪代码只用了一个space，而hotspot是三个：依次遍历old gen，eden和from中的对象，将它们的forward地址首先置为old gen中的地址，填满后则依次再使用eden和from。注意这里的一个暗含的意思是full gc会将young gen中的对象直接拷入old gen，与对象年龄什么的都没有关系，并且很可能一次full gc后young gen会被清空。

2.为尽量在old gen的开头获得一片连续的活对象区间，hotspot在一定的设置下允许将部分死对象初始化为无意义的对象填充进去。

 

phase3对应GenMarkSweep::mark_sweep_phase3。

 

phase4对应GenMarkSweep::mark_sweep_phase4()，与伪代码的不同也在于hotspot有三个space。另外如果eden和from中的对象都拷入了old gen，那么它们的compact_top指针会等于bottom指针，这时会对相应space做一些清理工作。