Java aqs源碼中的cancelacquire方法:node.next = node; 的gc優化作用
在深入研究Java并發包中的AQS(AbstractQueuedSynchronizer)源碼時,我們常常會遇到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,但其具體作用機制并非一目了然。許多開發者可能會疑惑:為什么簡單的自循環引用就能提升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方法本身并不負責移除已取消的節點(實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鍵角色。
問題的關鍵在于跨代引用。即使一個節點已經被從AQS隊列中移除,使其在邏輯上不可達,但如果該節點已經晉升到老年代,它仍然可能持有對年輕代中其他節點的引用(通過next指針)。這種跨代引用會阻止年輕代節點的垃圾回收,即使這些年輕代節點本身也已經不可達。 node.next = node; 有效地切斷了節點對年輕代其他節點的引用,避免了這種跨代引用問題。 如果沒有這行代碼,即使邏輯上不可達的節點在老年代,也會因為其next指針指向年輕代節點而阻礙年輕代垃圾回收,導致內存碎片和Full GC次數增加。
值得注意的是,將next指針指向自身而非NULL 是因為next 指向null 在AQS中具有特殊含義——表示隊列尾部。 雖然理論上將next 指向null 也能達到切斷引用的目的,但這會改變隊列的結構,造成潛在的并發問題。
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此外,AQS是雙向隊列,理想情況下也應該處理prev指針。然而,在其他移除取消節點的方法中,并沒有對prev指針進行類似處理,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,只是影響范圍相對較小。
最后,文章指出,在JDK17中,cancelAcquire方法中已經移除了node.next = node; 這行代碼,這表明最新的JDK版本可能已經通過改進GC算法(例如更好地處理跨代引用)解決了這個問題,使得這行代碼不再必要。 這同時也從側面印證了這行代碼的作用主要在于應對早先版本的jvm垃圾回收機制的不足。