java safe-point和safe-region

safepoint(安全点）

safe-point 定义

A point in program where the state of execution is known by the VM，即代码中VM能够准确知道执行状态的位置。 程序执行时并非在所有地方都能停顿下来开始GC，只有在特定的位置才能停顿下来开始GC，这些位置称为safe-point

safe-point有多个种类,Hotspot中两者实现在一起，概念上没有直接联系，需要数据不一样

• GC safepoint，要触发一次GC，JVM中的所有线程都必须达到GC safepoint
• Deoptimization safepoint,要触发一次 deoptimization，需要执行deoptimization的线程要到达safepoint之后才可以开始deoptimize

safe-point是jvm选来进行GC的线程中断点。线程在执行到安全点后询问GC标志位，若标志位标识将要进行GC，则程序主动中断挂起线程等待GC。安全点的选定基本上是根据"是否具有让程序长时间执行的特征"为标准进行选定的。如果太少可能导致GC等待的时间太长，如果太频繁可能导致运行时的性能问题。大部分指令的执行时间都非常短暂，通常会根据“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准。比如：选择些执行时间较长的指令作为Safe Point， 如方法调用、循环跳转和异常跳转等

如何在GC发生时，检查所有线程都跑到最近的安全点停顿下来呢？

• 抢先式中断： （目前没有虚拟机采用了） 首先中断所有线程。如果还有线程不在安全点，就恢复线程，让线程跑到安全点。
• 主动式中断： 设置一个中断标志，各个线程运行到Safe Point的时候主动轮询这个标志，如果中断标志为真，则将自己进行中断挂起

safe-region(安全区域)

safe-region定义

Safepoint机制保证了程序执行时，在不太长的时间内就会遇到可进入GC的Safepoint.Safe Region）来解决。

安全区域是指在一段代码片段中，对象的引用关系不会发生变化，在这个区域中的任何位置开始GC都是安全的。我们也可以把Safe Region看做是被扩展了的Safepoint。

程序实际执行时:

• 1、当用户线程运行到Safe Region的代码时，首先标识已经进入了Safe Region，如果这段时间内发生GC，JVM会忽略标识为Safe Region状态的用户线程即用户线程STW，等待JVM执行GC完毕；
• 2、当用户线程即将离开Safe Region时， 会检查JVM是否已经完成GC，如果完成了，则用户线程继续运行，否则用户线程必须等待直到收到可以安全离开SafeRegion的信号为止；