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Java AQS源碼中node.next = node;是如何幫助垃圾回收的?

Apr 19, 2025 pm 02:27 PM
為什么

Java AQS源碼中的cancelAcquire方法:node.next = node; 的GC優(yōu)化作用

在深入研究Java并發(fā)包中的AQS(AbstractQueuedSynchronizer)源碼時(shí),我們常常會(huì)遇到cancelAcquire方法中的一句代碼:node.next = node; // help GC。這行代碼的注釋表明它有助于垃圾回收,但其具體作用機(jī)制并非一目了然。許多開發(fā)者可能會(huì)疑惑:為什么簡單的自循環(huán)引用就能提升GC效率?以及這是否真的必要?

文章的核心問題在于理解node.next = node; 這行代碼是如何幫助垃圾回收的。雖然cancelAcquire方法本身并不負(fù)責(zé)移除已取消的節(jié)點(diǎn)(實(shí)際移除工作由其他方法如acquireQueued完成),但node.next = node; 這一操作卻在垃圾回收過程中扮演著關(guān)鍵角色。

問題的關(guān)鍵在于跨代引用。即使一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)被從AQS隊(duì)列中移除,使其在邏輯上不可達(dá),但如果該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)晉升到老年代,它仍然可能持有對(duì)年輕代中其他節(jié)點(diǎn)的引用(通過next指針)。這種跨代引用會(huì)阻止年輕代節(jié)點(diǎn)的垃圾回收,即使這些年輕代節(jié)點(diǎn)本身也已經(jīng)不可達(dá)。 node.next = node; 有效地切斷了節(jié)點(diǎn)對(duì)年輕代其他節(jié)點(diǎn)的引用,避免了這種跨代引用問題。 如果沒有這行代碼,即使邏輯上不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)在老年代,也會(huì)因?yàn)槠鋘ext指針指向年輕代節(jié)點(diǎn)而阻礙年輕代垃圾回收,導(dǎo)致內(nèi)存碎片和Full GC次數(shù)增加。

值得注意的是,將next指針指向自身而非null 是因?yàn)閚ext 指向null 在AQS中具有特殊含義——表示隊(duì)列尾部。 雖然理論上將next 指向null 也能達(dá)到切斷引用的目的,但這會(huì)改變隊(duì)列的結(jié)構(gòu),造成潛在的并發(fā)問題。

此外,AQS是雙向隊(duì)列,理想情況下也應(yīng)該處理prev指針。然而,在其他移除取消節(jié)點(diǎn)的方法中,并沒有對(duì)prev指針進(jìn)行類似處理,這暗示著雖然node.next = node; 能有效緩解問題,但依然存在由于prev指針造成的跨代引用問題,只是影響范圍相對(duì)較小。

最后,文章指出,在JDK17中,cancelAcquire方法中已經(jīng)移除了node.next = node; 這行代碼,這表明最新的JDK版本可能已經(jīng)通過改進(jìn)GC算法(例如更好地處理跨代引用)解決了這個(gè)問題,使得這行代碼不再必要。 這同時(shí)也從側(cè)面印證了這行代碼的作用主要在于應(yīng)對(duì)早先版本的JVM垃圾回收機(jī)制的不足。

以上是Java AQS源碼中node.next = node;是如何幫助垃圾回收的?的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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