有这篇文章就够了——JVM TLAB 分析(一)

开课吧开课吧锤锤2021-04-20 09:57

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    Java编程语言是一种简单、面向对象、分布式、解释型、健壮安全、与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。如今Java已经广泛应用于各个领域的编程开发。

Java

    1.观前提醒

    本期内容比较硬核,非常全面,涉及到了设计思想到实现原理以及源码,并且还给出了相应的日志以及监控方式,如果有不清楚或者有疑问的地方,欢迎留言。

    其中涉及到的设计思想主要为个人理解,实现原理以及源码解析也是个人整理,如果有不准确的地方,非常欢迎指正!提前感谢~~

    2.分配内存实现思路

    我们经常会new一个对象,这个对象是需要占用空间的,第一次new一个对象占用的空间如图00所示,

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    我们这里先只关心堆内部的存储,元空间中的存储,我们会在另一个系列详细讨论。堆内部的存储包括对象头,对象体以及内存对齐填充,那么这块空间是如何分配的呢?

    首先,对象所需的内存,在对象的类被解析加载进入元空间之后,就可以在分配内存创建前计算出来。假设现在我们自己来设计堆内存分配,一种最简单的实现方式就是线性分配,也被称为撞针分配(bump-the-pointer)。

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    每次需要分配内存时,先计算出需要的内存大小,然后CAS更新如图01中所示的内存分配指针,标记分配的内存。但是内存一般不是这么整齐的,可能有些内存在分配有些内存就被释放回收了。所以一般不会只靠撞针分配。一种思路是在撞针分配的基础上,加上一个FreeList。

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    简单的实现是将释放的对象内存加入FreeList,下次分配对象的时候,优先从FreeList中寻找合适的内存大小进行分配,之后再在主内存中撞针分配。

    这样虽然一定程度上解决了问题,但是目前大多数应用是多线程的,所以内存分配是多线程的,都从主内存中分配,CAS更新重试过于频繁导致效率低下。目前的应用,一般根据不同业务区分了不同的线程池,在这种情况下,一般每个线程分配内存的特性是比较稳定的。这里的比较稳定指的是,每次分配对象的大小,每轮GC分配区间内的分配对象的个数以及总大小。所以,我们可以考虑每个线程分配内存后,就将这块内存保留起来,用于下次分配,这样就不用每次从主内存中分配了。如果能估算每轮GC内每个线程使用的内存大小,则可以提前分配好内存给线程,这样就更能提高分配效率。这种内存分配的实现方式,在JVM中就是TLAB(ThreadLocalAllocateBuffer)。

    以上内容由开课吧老师干货满满张哈希提供,更多Java教程尽在开课吧广场Java教程频道。

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