《JVM G1源码分析和调优》 —2.6.2　句柄

2.6.2　句柄

实际上线程既可以支持Java代码的执行也可以执行本地代码，如果本地代码（这里的本地代码指的是JVM里面的本地代码，而不是用户自定义的本地代码）引用了堆里面的对象该如何处理？是不是也是通过栈？理论上是可行的，实际上JVM并没有区分Java栈和本地方法栈，如果通过栈进行处理则必须要区分这两种情况。JVM设计了另一个概念，handleArea，这是一块线程的资源区，在这个区域分配句柄（handle），并且管理所有的句柄，如果函数还在调用中，那么句柄有效，句柄关联的对象也就是活跃对象。为了管理句柄的生命周期，引入了HandleMark，通常HandleMark分配在栈上，在创建HandleMark的时候标记handleArea对象有效，在HandleMark对象析构的时候，从HandleArea中删除对象的引用。由于所有句柄都形成了一个链表，那么访问这个句柄链表就可以获得本地代码执行中对堆对象的引用。

句柄和OOP对象关联，在HandleArea中有一个slot用于指向OOP对象。

本节源码都在下面两个文件中，为了便于阅读和减少篇幅，我们对其中的类代码进行了重组，代码如下所示：

hotspot/src/share/vm/runtime/handles.cpp

hotspot/src/share/vm/runtime/handles.hpp

class Handle VALUE_OBJ_CLASS_SPEC {

  private:

    oop* _handle;

  ……

        inline Handle(oop obj) {

        if (obj == NULL) {

          _handle = NULL;

        } else {

          _handle = Thread::current()->handle_area()->allocate_handle(obj);

        }

      }

    ……

  }

在HandleMark中标记Chunk的地址，这个就是找到当前本地方法代码中活跃的句柄，因此也就可以找到对应的活跃的OOP对象。下面是HandleMark的构造函数和析构函数，它们的主要工作就是构建句柄链表，代码如下所示：

class HandleMark {

  private:

    Thread *_thread;            // 这个HandleMark归属的线程

    HandleArea *_area;       // 保存句柄的区域

    Chunk *_chunk;             // Chunk 和Area配合，获得准确的内存地址

    char *_hwm, *_max;             // 句柄区域的属性

    size_t _size_in_bytes;    // 句柄区域的大小

    // HandleMark形成链表的字段

    HandleMark* _previous_handle_mark;

    HanldeMark（THread* thread）

      _thread = thread;

    // 获得句柄区域

    _area  = thread->handle_area();

    // 获取handleArea的信息，用于标记句柄分配的状态

    _chunk = _area->_chunk;

    _hwm   = _area->_hwm;

    _max   = _area->_max;

    _size_in_bytes = _area->_size_in_bytes;

    // 形成链表，注意HandleMark是通过线程访问，所以这里会关联到线程中

    set_previous_handle_mark(thread->last_handle_mark());

    thread->set_last_handle_mark(this);

}

    HandleMark::~HandleMark() {

    HandleArea* area = _area;  // 用于编译优化别名分析

    // 删除最后加入的chuanks

    if( _chunk->next() ) {

    // 恢复缓存的信息

    _chunk->next_chop();

  }

  // 恢复handleArea的信息

  area->_chunk = _chunk;

  area->_hwm = _hwm;

  area->_max = _max;

  // 删除handlemark

  _thread->set_last_handle_mark(previous_handle_mark());

}

……

};

在这里我们提到了Chunk，Chunk的回收是通过前面我们提到的周期性线程Watcher

Thread完成的。

还需要提到一点，就是JVM中的本地代码指的是JVM内部的代码，除了JVM内部的本地代码，还有JNI代码也是本地代码。对于本地代码，并不归JVM直接管理，在执行JNI代码的时候，也有可能访问堆中的OOP对象。所以也需要一个机制进行管理，JVM引入了类似的句柄机制，称为JNIHandle。JNIHandle分为两种，全局和局部对象引用，大部分对象的引用属于局部对象引用，最终还是调用了JNIHandleBlock来管理，因为JNIHandle没有设计一个JNIHandleMark的机制，所以在创建时需要明确调用make_local，在回收时也需要明确调用destory_local。对于全局对象，比如在编译任务compilerTask中会访问Method对象，这时候就需要把这些对象设置为全局的（否则在GC时可能会被回收的）。这两部分在垃圾回收时的处理是不同的，局部JNIhandle是通过线程，全局JNIhandle则是通过全局变量开始。