深入探討Java aqs中cancelacquire方法的優(yōu)化:node.next = node;
在學(xué)習(xí)Java并發(fā)編程的過程中,我們常常會接觸到AQS(AbstractQueuedSynchronizer)框架。AQS是構(gòu)建鎖和同步器的重要基礎(chǔ),其源碼中一些細(xì)節(jié)值得我們深入研究。本文將著重分析AQS的cancelAcquire方法中 node.next = node; 這行代碼的作用,以及它對垃圾回收(GC)的影響。
cancelAcquire方法用于取消一個(gè)線程的獲取鎖請求。源碼中包含 node.next = node; // help GC 這行注釋,引發(fā)了人們對它是否真的有助于GC的疑問。
很多人最初的理解是,這行代碼是為了方便垃圾回收,因?yàn)閷⒐?jié)點(diǎn)的next指針指向自身,使得該節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)環(huán),在后續(xù)操作中該節(jié)點(diǎn)會被移除隊(duì)列,從而變?yōu)椴豢蛇_(dá)對象,最終被GC回收。然而,事實(shí)并非如此簡單。
評論區(qū)以及其他文章對這個(gè)問題給出了更深入的解釋。問題的關(guān)鍵在于jvm的垃圾回收機(jī)制,特別是跨代引用的問題。即使一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)被移除隊(duì)列,變?yōu)椴豢蛇_(dá)狀態(tài),但如果該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)晉升到老年代,并且它還持有對年輕代中其他對象的引用(例如,隊(duì)列中后續(xù)節(jié)點(diǎn)),那么minor GC就無法回收該節(jié)點(diǎn)。這會導(dǎo)致老年代中堆積大量已經(jīng)取消但未被回收的節(jié)點(diǎn),最終可能引發(fā)頻繁的Full GC,降低程序性能。
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node.next = node; 的作用在于,通過將next指針指向自身,切斷該節(jié)點(diǎn)與后續(xù)節(jié)點(diǎn)的引用關(guān)系,從而避免跨代引用問題。雖然這并不能直接導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)被立即回收,但它能有效防止該節(jié)點(diǎn)阻礙后續(xù)節(jié)點(diǎn)的回收,減少Full GC的頻率。選擇將next指向自身而不是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。
值得注意的是,AQS是一個(gè)雙向隊(duì)列,理想情況下應(yīng)該同時(shí)處理prev指針。然而,在其他移除取消節(jié)點(diǎn)的方法(如acquireQueued)中,并沒有對prev指針進(jìn)行類似處理。這表明,即使進(jìn)行了node.next = node; 操作,仍然存在潛在的跨代引用問題,可能導(dǎo)致被取消節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)無法回收。
此外,文章指出,在JDK17中,cancelAcquire方法已經(jīng)移除了node.next = node; 這行代碼,這暗示著JDK17的GC機(jī)制可能已經(jīng)解決了或部分解決了這個(gè)問題,使得該優(yōu)化不再必要。 但這并不意味著跨代引用問題完全消失,只是其影響可能被最小化了。 所以,深入理解JVM的GC機(jī)制對于優(yōu)化并發(fā)程序至關(guān)重要。