垃圾回收（三）记忆集&写屏障

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记忆集

1. 用于记录从非收集区域指向收集区域的指针集合的抽象数据结构。

2. 实现：最简单的：非收集区域中所有含跨代引用的对象数组来表示（不考虑效率和成本）。

3. 缺点：1⃣️空间占用2⃣️维护成本高昂

为了节省记忆集的存储和维护成本，从以下记录精度考虑：

字长精度、对象精度、卡精度

卡精度指的是卡表，卡表是记忆集的具体实现。

HotSpot虚拟机中，卡表的实现就是一个字节数组。

每字节数组中的每一个元素都对应着它表示的一块特定大小(2的N次幂)的内存块，被称为卡页。HotSpot中卡页的大小是2的9次幂，即512字节。

一个卡页的内存中可以包含多个对象，只要一个（或多个）对象存在跨代指针，将对应卡表元素的值标识为1，即这个值脏了（Dirty），没有就标识为0。当发生垃圾收集时，筛选变脏的元素，即值为1的元素，加入GC Roots中被扫描。

写屏障

什么是写屏障？

虚拟机在对引用类型对象赋值操作时的AOP切面。

// 即在赋值操作前后程序执行的额外动作
写前屏障
赋值操作A
写后屏障

应用写屏障后，收集器在写屏障加了更新卡表的操作，一旦对象的引用更新，就会产生额外的开销，但是开销跟Minor GC时扫描整个老年代比还是小的。

出了写屏障开销，在高并发场景下，卡表还会出现伪共享。即CPU的缓存系统是以缓存行为单位存储的，当共享同一缓存行的多个对象被多线程修改时，就会互相影响，性能降低。

解决方案：采用条件检查的写屏障，先检查卡表标识，只有卡表元素值不为1的时候，才标记这个元素变脏了。