JVM中如何做到STW使程序暫停
為什麼需要STW呢？試想你媽給你打掃房間的場景：把你攆出去，關上門，打掃幹凈，打開門，數落你，揍你…一套標準化流程後，房間幹凈瞭。打完你，***心情變好瞭，打麻將都能多贏點。
這裡面有個關鍵環節：把你攆出去。盡管在打掃房間的過程中你可能不會制造垃圾，但是你的存在就有這個風險，所以必須把你攆出去。這話不是我說的，是從***行為中揣摩出來的。^_^
試想，如果不把你攆出去，你媽打掃垃圾的同時，你又陸陸續續制造瞭垃圾，那這場打掃房間的行動是不是變成瞭無法結束的行動啊。或者到某個時間點，你媽打掃瞭一半走瞭，丟下一句話：朽木不可雕也，孺子不可教也。
垃圾收集器也是一樣的，為瞭保證清理垃圾的完整性，在某些環節，就會STW。比如所有垃圾收集器中都有的一個階段：初始階段，即掃描根對象，需要STW。小夥伴門看過的幾乎所有資料，講到這基本就沒瞭對吧。但這不是子牙老師我的風格，咱們接著往後面說。
STW
JVM中要做到STW是很難的。為什麼這麼說呢？因為需要考慮很多很多因素。
一、JVM中存在多種類型的會發生改變內存行為的線程：
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執行業務邏輯的用戶線程
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執行native方法的Java線程
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執行垃圾收集的GC線程
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執行即時編譯的JIT線程
二、每種類型的線程個數，在需要STW的那一刻，可能都不止一個。
三、每種類型的線程，在需要STW的那一刻，執行到的代碼位置也未可知。
四、每種類型的線程阻塞的點還不能隨機。因為線程在阻塞前需要更新OopMap。
OopMap是什麼？你可以理解成是記錄這個線程一路跑下來經歷過的所有Java對象的集合。為什麼要有OopMap呢？因為沒有的話，你就得掃描整個棧，去查找根對象。
這裡說的隻是查找根對象的一種情況哈，勿抬桿，我會記仇。^_^
如何暫停線程
聽我這麼一分析，好像確實很復雜哈。那如果是你來實現，你會怎麼解決呢？小夥伴門可以想一想。經常想這樣有深度的問題，有利於提高你的思考深度。
我們還是來看看JVM是如何高明地解決的吧。
如果線程隨便哪個位置阻塞都合適，這個問題就會簡單一百倍。但是這裡簡單瞭，給其他地方就帶來瞭災難。就是說線程阻塞前需要更新OopMap，如果不更新，沒有這個數據的話，GC時就需要掃描所有線程的所有棧的所有棧幀來查找根對象。
OopMap的存在，其實又是一種空間換時間的策略。因為相比內存的價格，降低GC延時明顯更重要。
但是JVM的執行流那麼多，何時？在什麼地方？更新OopMap呢？這就是安全點存在的意義。安全點同時解決瞭STW及更新OopMap。
其實也可以這樣說，不理解安全點就無法理解STW，甚至於無法理解GC。
安全點
安全點涉及的知識點非常多、非常底層。本篇文章就講安全點中與STW相關的知識點。其他的知識點後面會寫系列文章展開講。感興趣的小夥伴可以關註我公眾號關註我的發文動態：硬核子牙。
這段代碼是大傢看GC源碼時經常看到的
SafepointSynchronize::begin
我把hotspot源碼中核心的代碼粘過來
這段代碼到底做瞭哪些事情呢：
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告訴JVM馬上要開始GC（下雨）瞭，開始做準備工作瞭（準備收衣服瞭）。本質就是修改一些屬性位。比如第5行代碼，通知解釋器做好準備工作，迎接GC到來。
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將polling_page對應的物理頁設置成不可讀狀態。這步非常非常重要。等下說。
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不停檢測，確定是否所有的線程都已進入安全點。隻有都已進入安全點，才能執行GC邏輯。
STW的真面目
安全點是如何解決讓所有的線程都阻塞的呢？開啟安全點為什麼要將物理頁的屬性改為不可讀呢？
因為JVM在生成執行流代碼的時候，都會在適合作為安全點的地方插入一段代碼
這段代碼就是安全點的本質，也是觸發STW的本質。什麼意思呢？如果os::_polling_page對應的物理頁屬性是可讀的，這段代碼並沒什麼特殊意義。但是如果是不可讀的，讀的時候就會觸發段異常，對應的操作系統信號：SIGSEGV。
JVM捕獲瞭這個異常，並進行瞭處理。所有的線程都是在這個地方STW的。
這就是安全點難的地方，涉及到的知識點太多太底層！其實我搞手寫JVM小班的核心目的不是帶你寫一個JVM，其一是讓你通過手寫JVM瞭解hotspot的體系，你才能看得懂hotspot源碼。其二，也是最核心的，掌握底層。因為掌握瞭底層，你對技術就沒有恐懼之心瞭，你會覺得你無所不能。事實上，相對的無所不能是可以做到的，隻是需要時間沉淀。囉嗦瞭兩句哈。
GC結束後喚醒所有阻塞的線程，小夥伴們應該能想到是在哪裡？如何喚醒的瞭吧
以上就是JVM中如何做到STW使程序暫停的詳細內容，更多關於STW如何暫停程序的資料請關註WalkonNet其它相關文章！