浅谈本地线程分配缓冲——TLAB

【浅谈本地线程分配缓冲——TLAB】前言
本篇主要作为上一篇博客(浅谈Java堆中对象的创建、布局和访问过程)进一步介绍TLAB( Local) 。
本地线程分配缓冲——TLAB
TLAB是虚拟机在堆内存的划分出来的一块专用空间,是线程专属的 。在TLAB启动的情况下,在线程初始化时,虚拟机会为每个线程分配一块TLAB空间,只给当前线程使用,这样每个线程都单独拥有一个空间,如果需要分配内存,就在自己的空间上分配,这样就不存在竞争的情况,可以大大提升分配效率 。
ps:这里说线程独享的堆内存,只是在“内存分配”这个动作上是线程独享的,至于在读取、垃圾回收等动作上都是线程共享的 。即是指其他线程可以在这个区域读取、操作数据,但是无法在这个区域中分配内存 。
TLAB 生命周期
在分代收集的垃圾回收器中,TLAB是在eden区分配的 。TLAB 是从堆上 Eden 区的分配的一块线程本地私有内存 。线程初始化的时候,如果 JVM 启用了 TLAB(默认是启用的, 可以通过 -XX:- 关闭),则会创建并初始化 TLAB 。同时,在 GC 扫描对象发生之后,线程第一次尝试分配对象的时候,也会创建并初始化 TLAB 。
在 TLAB 已经满了或者接近于满了的时候,TLAB 可能会被释放回 Eden 。GC 扫描对象发生时,TLAB 会被释放回 Eden 。TLAB 的生命周期期望只存在于一个 GC 扫描周期内 。在 JVM 中,一个 GC 扫描周期,就是一个epoch 。那么,可以知道,TLAB 内分配内存一定是线性分配的 。
TLAB的大小
TLAB的初始大小可由参数-XX:指定,若指定了TLAB的值,TLAB初始大小就是 。否则,TLAB大小为分配线程的平均值 。
源码地址:
TLAB 的大小的最小值:通过指定
TLAB 的大小的最大值:不同GC中有不同的最大值 。例如G1 GC中,TLAB的最大值为大对象的大小,即是的一半;ZGC中的最大值为1/8的,在大部分情况下GC 也是每个大小的 8 分之一 。对于其他的 GC,则是 int 数组的最大大小 。
TLAB空间大小的动态调整:
默认情况下:
-XX:ResizeTLAB
开关是默认开启的,JVM可以对TLAB空间大小进行调整 。
对象的慢分配
当TLAB内存充足时,分配新对象的方式称为快分配 。当TLAB内存不足,分配新对象的方式称为“慢分配” 。慢分配有两种处理方式:
1、当TLAB剩余内存空间小于TLAB最大浪费空间时,丢弃当前 TLAB 回归 Eden,线程获取新的 TLAB 分配对象 。
2、当TLAB剩余内存空间大于TLAB最大浪费空间时,对象直接在Eden区分配内存 。
TLAB最大浪费空间
最大浪费空间是一个动态值,TLAB最大浪费空间初始值=TLAB大小/ion 。ion默认为64,所以TLAB最大浪费空间初始值为TLAB大小的1/64 。伴随着每次慢分配,这个TLAB最大浪费空间会每次递增大小的空间 。
总结
TLAB流程总结:

浅谈本地线程分配缓冲——TLAB

文章插图
参数总结
参数名称参数作用
是否启用 TLAB,默认是启用的 。
TLAB 是否是自适应可变的,默认为是
初始 TLAB 大小,单位是字节。默认为0,0 就是不主动设置 TLAB 初始大小,而是通过 JVM 自己计算每一个线程的初始大小 。例如:-XX:=65536
最小 TLAB 大小 。单位是字节,默认2048 。例如-XX:=4096
ion
在一次 TLAB 再填充()发生的时候,最大的 TLAB 浪费 。默认为64,和TLAB最大浪费空间有关。TLAB最大浪费空间= TLAB大小/ion
TLAB 慢分配时允许的 TLAB 浪费增量
参考资料
通过 JFR 与日志深入探索 JVM - TLAB 原理详解——很棒的一篇文章,从源码讲解