小師妹學JVM之:Dirty cards和PLAB
簡介
分代垃圾回收器在進行minor GC的時候會發生什麼操作呢？有沒有什麼提高效率的手段呢？今天我們和小師妹一起來了解一下垃圾回收中的Dirty cards和PLAB
分代收集器中的空間劃分
小師妹：F師兄，能再講講分代垃圾收集器中的空間劃分嗎？
分代垃圾回收器中的Eden，Old和Survivor space幾個大家應該都很熟悉的分代技術。
Young Gen被劃分為1個Eden Space和2個Suvivor Space。當對象剛剛被創建的時候，是放在Eden space。
當Eden space滿的時候，就會觸發minor GC。會掃描Eden Space和一個Suvivor Space。如果在垃圾回收的時候發現Eden Space中的對象仍然有效，則會將其複製到另外一個Suvivor Space。
就這樣不斷的掃描，最後經過多次掃描發現仍然有效的對象會被放入Old Gen表示其生命周期比較長，可以減少垃圾回收時間。
Write barrier和Dirty cards
小師妹：F師兄，minor GC的時候，要將對象從Eden複製到Suvivor Space，從Suvivor Space中複製到Old space。GC是怎麼知道哪些對象是要被回收，哪些是不用被回收的呢？
小師妹，GC這裡用到了一項叫做Dirty cards的技術。
一般來說，新的對象是分配在Eden空間的。但是也有些對象是直接分配在Old space。
我們知道，GC的掃描是從一些根對象開始的，這些Root對象包括：正在執行的方法中的本地對象和輸入參數。活動的線程，加載類中的static字段和JNI引用。
而這些根對象，一般都是存儲在old space中的。
通常來說old space的空間都會比較大。每次要要找到Eden和suvivor Space中哪些對象不再被引用，需要掃描整個old space肯定是不可取的。
所以JVM在這裡引入了Write barrier的技術。HotSpot中有兩種Write barrier，一種就是今天我們要講的Dirty cards,另外一種就是snapshot-at-the-beginning (SATB)。 SATB通常用在G1垃圾回收器中，這裡我們先不做深入的討論。
我們看下上圖中的Dirty cards的使用。
Dirty cards說起來很簡單，就是每當有程序對引用進行修改的時候，我們都會在一個Dirty cards的空間記錄一下被修改的memory page。
這樣在minor GC的時候，當引用的對象被修改了之後，我們會同步修改對應的Dirty cards。這樣每次掃描old space的時候，只需要選擇那些標記為Dirty cards的對象就可以了，避免了全局掃描。
PLAB
小師妹，F師兄，你講的好像很有道理的樣子，上次你講到我們在Eden空間分配對象的，為了提升分配的效率，使用了TLAB的計算。那麼在對象從Eden空間提升到Suvivor Space和old Space的時候有沒有同樣的技術呢？
當然有的，這個技術就叫做PLAB（ promotion local allocation buffer）。每一個線程在survival space和old space中都一個PLAB。在提升的時候，可以避免多線程的競爭，從而提升效率。
我們可以使用-XX:+AlwaysTenure 將對象直接從Eden space提升到old space。
我們可以使用-XX:+PrintOldPLAB來輸出OldPLAB的信息。
old space分配對象
小師妹：F師兄，剛剛你講到新分配的對象可以直接在Old space，一般什麼對象可以這樣分配呢？
這個很好理解，如果你分配對象大小超過了Eden space的大小，是不是就只有old space可以分配對象了？
小師妹：對的，但是一般來說也不會使用這麼大的對象吧。
對的，我們可以通過設置-XX:PretenureSizeThreshold=n 來指定對象的大小，如果對象大小大於n，那麼就直接在old space分配。
注意，如果這個對象的大小比TLPB要小，那麼會首先在TLPB中分配。所以使用的時候要注意限制TLPB的大小。
總結
GC的運行是一個比較複雜的過程，大家可以細細體會。本文如果有什麼謬誤之處，歡迎微信我指正。謝謝大家。
本文作者：flydean程序那些事
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本文來源：flydean的博客
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