Safepoint — и пусть весь мир подождёт

Для выполнения некоторых операций (не только сборки мусора) JVM требуется полностью остановить потоки приложения. Зачем виртуальной машине нужны stop-the-world паузы? Как останавливается Java-программа и к каким побочным эффектам это приводит? Какие связанные с safepoint оптимизации делает HotSpot JVM? Как найти причину длинных остановок? О чём стоит помнить разработчикам, чтобы избежать нежелательных пауз?