5、HotSpot的算法实现

前面了解关于对象的生死判定和垃圾收集算法，而在HotSpot中是怎么实现的呢？

枚举根结点

根据可达性分析算法，GC的时候从GC Roots节点开始找引用链的，而做为GC Roots的节点主要是在全局性引用与执行上下文中，如果逐个检查的话，必然是需要耗费很多时间的。

而执行GC的时候，所有线程是必然要停顿的。因为在执行时，如果对象的引用关系还在不断变化，就无法准确的进行GC了。

不过，主流的虚拟机现在都是采用精确式GC，即执行系统停顿后，并不需要检查全部执行上下文和全局引用位置，而是通过某些方法知道哪些地方存放着对象引用。

在HotSpot中是使用一组称为OopMap的数据结构来达到这个目的的。

安全点

在HotSpot中，特定的位置会使用OopMap来记录信息，这个位置被称为“安全点”。程序执行时到达安全点才能停下来。

安全点的选定是以程序“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准选定的————因为每条指令执行时间很短，而长时间执行的最明显特征就是指令序列重复，如方法调用、循环跳转、异常跳转等，所以适合产生安全点。

那么在GC发生时，是如何让线程达到安全点再停顿下来呢。主要有两种方案：抢断式中断和主动式中断。

1、抢断式中断

在GC发生时，中断所有线程，如果有线程不在安全点的话就恢复线程，让它到安全点再中断。（这种方式几乎被弃用了）

2、主动式中断

当GC时，简单设置一个标志，各个线程主动去轮询这个标志，标志为真时就自己中断挂起。

安全区域

安全区域是指一段代码片段中，引用关系不发生变化。在这个区域中任何地方GC都是安全的。

如果程序在执行的话，安全点就足以解决了GC问题。但是如果程序没有在运行呢，没在运行也就是说没有分配CPU时间，比如线程处于Sleep或者Blocked状态，这时候就无法响应JVM的中断请求了，这时候就需要用安全区域来处理了。

在线程执行到这个区域时，会先标识自己是安全区域（Safe Region）。当JVM在这段时间内发生GC时，就不用管标识自己为安全区域的线程了。线程离开安全区域时，要检查系统是否完成GC的整个过程（根节点枚举），完成的话就继续执行线程，否则必须等待，直到收到可以安全离开安全区域的信号。