Java HotSpot VM Safepoint Bias：长时间GC停顿/卡顿的深层原因与解决方案 大家好，今天我们来深入探讨一个在Java性能调优中经常被忽视，但却至关重要的话题：Java HotSpot VM的Safepoint Bias，以及它如何导致长时间的GC停顿甚至卡顿，并探讨相应的解决方案。 1. 什么是Safepoint？为什么需要Safepoint？ 在深入了解Safepoint Bias之前，我们需要先明确什么是Safepoint以及它存在的原因。 Safepoint可以理解为JVM执行代码中的一个特殊位置，在这个位置上，所有线程都必须暂停执行，以便JVM可以安全地执行一些全局性的操作，例如： 垃圾收集（GC）: 标记活跃对象，清理不再使用的内存。 JIT编译优化: 对热点代码进行编译和优化。 线程栈扫描: 在GC Roots扫描阶段，需要扫描线程栈来确定对象是否仍然被引用。 Biased Locking revocation: 撤销偏向锁。 其他VM操作: 例如类加载、卸载等。 为什么需要Safepoint？原因在于并发性。JVM是多线程的，GC和其他VM操作 …
HotSpot VM的C1/C2分层编译：在不同执行阶段选择优化策略的机制
好的，没问题。 HotSpot VM 的 C1/C2 分层编译：在不同执行阶段选择优化策略的机制 各位同学，大家好。今天我们来深入探讨 HotSpot VM 的分层编译机制，重点分析 C1 和 C2 编译器如何在不同执行阶段选择合适的优化策略。分层编译是 HotSpot VM 性能优化的核心技术之一，理解它对于我们编写高性能 Java 代码、诊断性能问题至关重要。 1. 分层编译的背景 在早期 Java 虚拟机中，通常只有解释器和即时编译器（JIT）两种执行模式。解释器逐行解释字节码，启动速度快，但执行效率低。JIT 编译器将热点代码编译成本地机器码，执行效率高，但编译本身需要时间，会造成启动延迟。 为了兼顾启动速度和峰值性能，HotSpot VM 引入了分层编译（Tiered Compilation）。分层编译将 JIT 编译器分为两个阶段：C1（Client Compiler）和 C2（Server Compiler）。 C1 编译器（客户端编译器）： 采用简单的优化策略，编译速度快，适合快速生成可执行代码，快速启动应用程序。 C2 编译器（服务端编译器）： 采用更激进的优化策略， …
HotSpot VM的G1垃圾收集器：并发标记与RSet（Remembered Set）的原理
HotSpot VM的G1垃圾收集器：并发标记与RSet（Remembered Set）的原理 大家好！今天我们来深入探讨HotSpot VM中的G1（Garbage-First）垃圾收集器，重点关注其并发标记阶段以及RSet（Remembered Set）的原理。G1 GC是Java 7 Update 4引入，并在Java 9之后成为默认的垃圾收集器，它旨在替代CMS收集器，并提供更可预测的停顿时间和更高的吞吐量。 G1 GC 概述 G1 GC的设计目标是： 可预测的停顿时间： 允许用户指定期望的停顿时间目标。 高吞吐量： 在满足停顿时间目标的前提下，尽可能地提高垃圾收集效率。 减少内存碎片： 通过Region的设计，减少Full GC的频率，并进行空间整理。 充分利用多核CPU： 并发标记、清理等阶段充分利用多核CPU资源。 G1 GC将堆内存划分为多个大小相等的Region（通常为1MB到32MB），每个Region可以被标记为Eden、Survivor或Old区。G1 GC不再像CMS一样区分年轻代和老年代的物理空间，而是逻辑上将Region划分为不同的代。 G1 GC的工作流 …
Java HotSpot VM的JIT编译优化：方法内联、逃逸分析的极致性能提升
Java HotSpot VM 的 JIT 编译优化：方法内联、逃逸分析的极致性能提升 大家好，今天我们来深入探讨 Java HotSpot VM 中两种极其重要的 JIT (Just-In-Time) 编译优化技术：方法内联和逃逸分析。这两种优化技术能够显著提升 Java 程序的性能，理解它们的工作原理对于编写高性能的 Java 代码至关重要。 1. HotSpot VM 和 JIT 编译 在深入了解方法内联和逃逸分析之前，我们先简单回顾一下 HotSpot VM 和 JIT 编译的基本概念。 HotSpot VM 是 Oracle 官方提供的 Java 虚拟机，也是目前使用最广泛的 JVM 之一。它采用了多种技术来提高 Java 程序的性能，其中包括解释执行和 JIT 编译。 解释执行： Java 源代码首先被编译成字节码 (bytecode)。当 JVM 启动时，解释器逐条解释执行这些字节码。这种方式启动速度快，但执行效率相对较低。 JIT 编译： JIT 编译器会监控程序的运行情况，识别出频繁执行的热点代码 (hotspot code)。然后，它会将这些热点代码编译成机器码，直 …
深入JVM HotSpot C++源码：解析G1/ZGC并行/并发阶段的实现细节
好的，我们开始。 深入JVM HotSpot C++源码：解析G1/ZGC并行/并发阶段的实现细节 大家好，今天我们深入HotSpot JVM的C++源码，探讨G1和ZGC两种垃圾收集器在并行和并发阶段的具体实现细节。理解这些细节有助于我们更好地理解JVM的GC工作机制，从而进行更有效的性能调优。 G1的并行和并发阶段 G1 (Garbage-First) 垃圾收集器旨在取代CMS收集器，提供更可预测的停顿时间。它将堆划分为多个大小相等的Region，并优先回收垃圾最多的Region。G1主要分为以下几个阶段： Initial Mark（初始标记）: 标记GC Roots直接可达的对象。这是一个STW（Stop-The-World）阶段。 Concurrent Marking（并发标记）: 从GC Roots开始，并发地遍历对象图，标记所有可达对象。 Remark（重新标记）: 完成并发标记阶段的剩余工作，处理并发标记期间对象的变化。这是一个STW阶段。 Cleanup（清理）: 计算Region的存活对象比例，并对Region进行排序，确定需要回收的Region。部分工作是并发的。 …
Java HotSpot VM的JIT编译优化：逃逸分析、栈上分配的原理与实战
Java HotSpot VM的JIT编译优化：逃逸分析、栈上分配的原理与实战 大家好，今天我们来深入探讨Java HotSpot VM中的一项重要的JIT编译优化技术：逃逸分析以及基于逃逸分析的栈上分配。这项技术能够显著提升Java程序的性能，尤其是在处理大量小对象时。 1. 逃逸分析：理解对象的生命周期 逃逸分析是编译器用于确定对象的作用域，以及对象是否会“逃逸”出当前方法或线程的技术。简单来说，逃逸分析会分析对象的生命周期，判断对象是否只在当前方法内使用，或者会被其他方法或线程访问。 1.1 逃逸状态 逃逸分析的结果通常可以归纳为以下三种状态： 全局逃逸 (Global Escape)： 对象可能被多个方法或线程访问。这意味着对象的作用域超越了当前方法，例如，对象作为参数传递给其他方法，或者被赋值给静态变量。 方法逃逸 (Method Escape)： 对象只被当前方法中的其他方法访问，不会被当前方法之外的方法或线程访问。例如，对象作为参数传递给当前方法内的另一个方法。 没有逃逸 (No Escape)： 对象完全在当前方法内部创建和使用，不会被任何其他方法或线程访问。 1.2 …
Java `HotSpot JVM` 深度：`C1/C2 JIT Compiler` `Tiered Compilation` 优化路径
各位观众老爷们，掌声在哪里！咳咳，大家好，我是今天的主讲人，一个在Java世界里摸爬滚打多年的老码农。今天咱们来聊聊HotSpot JVM里的两位重量级选手：C1和C2 JIT编译器，还有它们背后的Tiered Compilation优化路径。 咱们先来热热身，想必大家都知道，Java代码最终是要变成机器码才能跑起来的，对吧？但是Java虚拟机（JVM）不是直接把咱们写的Java代码（.java）翻译成机器码，而是先翻译成字节码（.class）。然后，JVM再负责把字节码翻译成机器码。 那么问题来了，JVM为什么要搞这么麻烦？直接把Java代码翻译成机器码不香吗？ 答案是：为了跨平台！字节码是一种中间表示形式，它与具体的硬件平台无关。只要有JVM，就能运行字节码。 但是，问题又来了，解释执行字节码效率太低，怎么办？这时候，JIT（Just-In-Time）编译器就闪亮登场了。 一、JIT编译器：救火队员还是性能大师？ JIT编译器就像一个救火队员，它会在程序运行的时候，动态地把热点代码（也就是被频繁执行的代码）编译成机器码。这样，下次再执行这段代码的时候，就不用再解释执行字节码了，直接 …
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