《JVM G1源码分析和调优》 —2.6.3　JVM本地方法栈中的对象

2.6.3　JVM本地方法栈中的对象

上节介绍本地方法栈是如何管理和链接对象的。每一个Java线程都私有一个句柄区_handle_area来存储其运行过程中创建的临时对象，这个句柄区是随着Java线程的栈帧变化的，我们看一下HandleMark是如何管理的。HandleArea的作用上一节已经介绍过了，这里我们先看一下它们的结构图（如图2-2所示），然后再通过代码演示如何管理句柄。

图2-2　句柄结构图

Java线程每调用一个Java方法就会创建一个对应HandleMark来保存已分配的对象句柄，然后等调用返回后即行恢复，代码如下所示：

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

JavaCalls::call_helper(JavaValue* result, methodHandle* m, JavaCallArguments*

  args, TRAPS) {

  ……

  {

  HandleMark hm(thread);

所以当Java线程运行一段时间之后，通过HandleMark构建的对象识别链如图2-3所示：

图2-3　本地方法栈对象的管理

这里Chunk的管理是动态变化的，第一个Chunk可能为256或者1024个字节，每一个Chunk都有一个额外空间，主要是调用malloc时会有一段额外的信息，比如地址的长度等，在32位机器上一般为20个字节，所以每一个Chunk都会比最大值少5个OOP对象。另外，一般的Chunk块通常为32KB。最后还需要提一点的就是，Handle

Mark通常都是分配在线程栈中，也意味着无需额外的管理，只需要找到HandleMark就能找到哪些对象是存活的。我们来看一个简单的例子，看看如何遍历堆空间。

下面这个代码片段是为了输出堆空间里面的对象，例如我们执行jmap命令来获取堆空间对象的时候最终会调用到VM_HeapDumper::do_thread()来遍历所有的对象。通过下面的代码我们能非常清楚地看到，如果JavaThread执行的是Java代码，则直接通过StackValueCollection访问局部变量，如果执行的是本地代码，线程则通过active_handles()访问句柄而访问对象。

hotspot/src/share/vm/services/heapDumper.cpp

int VM_HeapDumper::do_thread(JavaThread* java_thread, u4 thread_serial_num) {

  JNILocalsDumper blk(writer(), thread_serial_num);

  oop threadObj = java_thread->threadObj();

  int stack_depth = 0;

  if (java_thread->has_last_Java_frame()) {

    Thread* current_thread = Thread::current();

    ResourceMark rm(current_thread);

    HandleMark hm(current_thread);

    RegisterMap reg_map(java_thread);

    frame f = java_thread->last_frame();

    vframe* vf = vframe::new_vframe(&f, &reg_map, java_thread);

    frame* last_entry_frame = NULL;

    int extra_frames = 0;

    if (java_thread == _oome_thread && _oome_constructor != NULL) {

      extra_frames++;

    }

    while (vf != NULL) {

      blk.set_frame_number(stack_depth);

      if (vf->is_java_frame()) {

        // Java线程栈，包括(interpreted, compiled, ...)

        javaVFrame *jvf = javaVFrame::cast(vf);

        if (!(jvf->method()->is_native())) {

          StackValueCollection* locals = jvf->locals();

          for (int slot=0; slot<locals->size(); slot++) {

            if (locals->at(slot)->type() == T_OBJECT) {

              oop o = locals->obj_at(slot)();

              if (o != NULL) {

                writer()->write_u1(HPROF_GC_ROOT_JAVA_FRAME);

                writer()->write_objectID(o);

                writer()->write_u4(thread_serial_num);

                writer()->write_u4((u4) (stack_depth + extra_frames));

              }

            }

          }

        } else {

          // 本地方法栈

          if (stack_depth == 0) {

            java_thread->active_handles()->oops_do(&blk);

          } else {

            if (last_entry_frame != NULL) {

              last_entry_frame->entry_frame_call_wrapper()->handles()->

                oops_do(&blk);

            }

          }

        }

        stack_depth++;

        last_entry_frame = NULL;

      } else {

        frame* fr = vf->frame_pointer();

        assert(fr != NULL, "sanity check");

        if (fr->is_entry_frame()) {

          last_entry_frame = fr;

        }

      }

      vf = vf->sender();

    }

  } else {

    java_thread->active_handles()->oops_do(&blk);

  }

  return stack_depth;

}