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GC是任意时候都能进行的吗 ​

GC垃圾收集只能在安全点才能进行。在Java虚拟机（JVM）中，**安全点（Safe Point）**是程序执行的某些特定位置。JVM只能在安全点安全地暂停执行，从而进行垃圾回收（GC）等操作。安全点的设定确保了当线程暂停时，程序的状态是可知和一致的。

作用 ​

  1. 垃圾收集：
    • 在进行垃圾收集时，JVM需要暂停所有应用程序线程（GC暂停），以确保不会有线程在操作内存。同时，状态的快照是确定的，以便于GC工作。
  2. 堆栈遍历：
    • 在执行如线程转储（Thread Dump）等操作时，JVM需要安全地遍历线程栈，这时也需要安全点。
  3. 性能损耗最小化：
    • 通过在最可能长时间运行的指令设置安全点（例如循环的末端、方法的调用与返回），JVM可以减少程序暂停的频率，从而降低性能损耗。

安全点的触发条件 ​

安全点一般插入在以下几种情况：

  1. 方法调用：每次方法调用都是一个潜在的安全点。
  2. 循环回跳：长时间循环中间会插入安全点检查。
  3. 异常处理：处理异常时，也会检查是否到达安全点。

实际执行中的安全点示例 ​

考虑下面的代码，JVM 在执行时，会对其中的多个位置进行安全点插入：

java
public class SafePointExample {  

    public static void main(String[] args) {  
        long sum = 0;  
        System.out.println("Start calculation...");  

        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {  
            sum += i;  
            // 有可能成为安全点，因为这是一个明显的循环回跳  
        }  

        System.out.println("Sum: " + sum);  
        // 方法结束的时候，这里可能成为一个安全点  
    }  
}

重要性 ​

  • 最小化暂停时间：通过仅在安全点暂停线程，可最大程度减少程序因为GC等操作而暂停执行的时间。
  • 性能和一致性：安全点设计能够确保为GC等需要程序一致性暂停的操作提供合适控制，同时尽可能保持程序性能。

总体来说，安全点是JVM优化执行环境的一部分，不同JVM实现可能有不同的安全点管理策略以权衡性能与系统一致性。

更新: 2024-08-11 16:27:01
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/visq4rsmvfgex14b