Java Shenandoah 2.0消除转发指针

在

Shenandoah 1.0

中，每个对象都有一个额外的头，称为

转发指针

。为什么需要这样做？是什么原因导致它在

shenandoah2.0

中被消除？

首先，每个java对象都有两个头：

klass

和

mark

。它们一直存在于每个实例中（例如，它们可以稍微改变JVM处理最近的JVM的方式），并用于各种原因（在回答中只会进一步详细介绍其中一个）

需要一个

转发指针

。在

Shenandoah 1.0

中的

读取屏障

和

写入屏障

中都需要

转发指针

（尽管对于某些字段类型，读取可以跳过屏障-不会详细介绍）。简单地说，它大大简化了并发复制。正如回答中所说，它允许原子地将

转发指针

切换到对象的新副本，然后同时更新指向该新对象的所有引用

在

Shenandoah 2.0

中，“到空间不变量”已经就位：这意味着所有的写和读操作都是通过

到空间

完成的。这意味着一件有趣的事情：一旦

到空间

的拷贝建立起来，就永远不会使用

从拷贝

。想象一下这样的情况：

    refA            refB
      |               |
fwdPointer1 ---- fwdPointer2        
                      |
  ---------       ---------  
  | i = 0 |       | i = 0 | 
  | j = 0 |       | j = 0 | 
  ---------       ---------

| -------------------|
| forwarding Pointer |
| -------------------|

| -------------------|
|        mark        |
| -------------------|

| -------------------|
|        class       |
| -------------------|

在

Shenandoah 1.0

中，当通过

refA

读取时，可能会绕过障碍（根本不使用它），并且仍然通过

从副本读取。例如，
final
字段允许这样做（通过特殊标志）。这意味着，即使
到space
复制已经存在，并且已经有对它的引用，仍然可能有从space

复制到

的读取（通过
refA
）。在Shenandoah 2.0中，这是禁止的

这一信息的使用方式相当有趣。Java中的每个对象都与64位对齐，这意味着最后3位始终为零。因此，他们放弃了
转发指针
，并说：如果
标记
单词的最后两位是
11
（这是允许的，因为没有其他人以这种方式使用它）->这是一个
转发指针
，否则
到空格的副本仍然存在，这是一个普通标题。你可以，你可以追踪掩蔽和

它过去是这样的：

    refA            refB
      |               |
fwdPointer1 ---- fwdPointer2        
                      |
  ---------       ---------  
  | i = 0 |       | i = 0 | 
  | j = 0 |       | j = 0 | 
  ---------       ---------

| -------------------|
| forwarding Pointer |
| -------------------|

| -------------------|
|        mark        |
| -------------------|

| -------------------|
|        class       |
| -------------------|

并已转变为：

| -------------------|
| mark or forwarding |     // depending on the last two bits
| -------------------|

| -------------------|
|        class       |
| -------------------|

因此，这里有一个可能的场景（为了简单起见，我将跳过
类标题
）：

GC
开始生效。
refA/refB
引用的对象处于活动状态，因此必须排空（据说它位于“集合集中”）。首先，创建一份副本，并以原子方式标记该副本（最后两位标记为
11
，现在将其标记为
转发人
，而不是
标记字
）：

现在，
标记字
s中的一个有一个位模式（以
11
结尾），表示它是转发器，不再是标记字

       refA              refB            
         |                 |               
     mark (11) ------  mark (00)   
                           |
    ---------          ---------
    | i = 0 |          | i = 0 |
    | j = 0 |          | j = 0 |
    ---------          ---------

refB
可以同时移动，因此
refA
最终不会从空间中引用
对象，它是垃圾。这就是
标记单词
在需要时充当
转发指针的方式