safepoint是什麼
java程式裡面有很多很多的java執行緒，每個java執行緒又有自己的stack，並且共享了heap。這些執行緒一直執行呀執行，不斷對stack和heap進行操作。
這個時候如果JVM需要對stack和heap做一些操作該怎麼辦呢？
比如JVM要進行GC操作，或者要做heap dump等等，這時候如果執行緒都在對stack或者heap進行修改，那麼將不是一個穩定的狀態。GC直接在這種情況下操作stack或者heap，會導致執行緒的異常。
怎麼處理呢？
這個時候safepoint就出場了。
safepoint就是一個安全點，所有的執行緒執行到安全點的時候就會去檢查是否需要執行safepoint操作，如果需要執行，那麼所有的執行緒都將會等待，直到所有的執行緒進入safepoint。
然後JVM執行相應的操作之後，所有的執行緒再恢復執行。
safepoint的例子
我們舉個例子，一般safepoint比如容易出現在迴圈遍歷的情況，還是使用我們之前做null測試用的例子：
public class TestNull {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<String> list= new ArrayList();
list.add("www.flydean.com");
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
testMethod(list);
}
Thread.sleep(1000);
}
private static void testMethod(List<String> list)
{
list.get(0);
}
}
執行結果如下：
標紅的就是傳說中的safepoint。
執行緒什麼時候會進入safepoint
那麼執行緒什麼時候會進入safepoint呢？
一般來說，如果執行緒在競爭鎖被阻塞，IO被阻塞，或者在等待獲得監視器鎖狀態時，執行緒就處於safepoint狀態。
如果執行緒再執行JNI程式碼的哪一個時刻，java執行緒也處於safepoint狀態。因為java執行緒在執行原生程式碼之前，需要儲存堆疊的狀態，讓後再移交給native方法。
如果java的位元組碼正在執行，那麼我們不能判斷該執行緒是不是在safepint上。
safepoint是怎麼工作的
如果你使用的是hotspot JVM，那麼這個safepoint是一個全域性的safepoint，也就是說執行Safepoint需要暫停所有的執行緒。
如果你使用的是Zing，那麼可以線上程級別使用safepoint。
我們可以看到生成的組合語言中safepoint其實是一個test命令。
test指向的是一個特殊的記憶體頁面地址，當JVM需要所有的執行緒都執行到safepint的時候，就會對該頁面做一個標記。從而通知所有的執行緒。
我們再用一張圖來詳細說明：
thread1在收到設定safepoint之前是一直執行的，在收到訊號之後還會執行一段時間，然後到達Safepint暫停執行。
thread2先執行了一段時間，然後因為CPU被搶奪，空閒了一段時間，在這段時間裡面，thread2收到了設定safepoint的訊號，然後thread2獲得執行權力，接著繼續執行，最後到達safepoint。
thread3是一個native方法，將會一直執行，知道safepoint結束。
thread4也是一個native方法，它和thread3的區別就在於，thread4在safepoint開始和結束之間結束了，需要將控制器轉交給普通的java執行緒，因為這個時候JVM在執行Safepoint的操作，所以任然需要暫停執行。
在HotSpot VM中，你可以在組合語言中看到safepoint的兩種形式：'{poll}' 或者 '{poll return}' 。
總結
本文詳細的講解了JVM中Safepoint的作用，希望大家能夠喜歡。
本文作者：flydean程式那些事
本文連結：http://www.flydean.com/jvm-safepoint2/
本文來源：flydean的部落格
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