关于JVM的逃逸分析

何谓“逃逸”?

  我们都知道Java中的对象默认是分配到堆上的,垃圾回收机制也会回收堆中不再使用的对象,但在此之前需要筛选可回收的对象,因此会造成,回收对象还有整理内存,都比较耗时间,开销也是非常之大。而此也是Java语言被疯狂吐槽的一地方,就是Java不支持栈上分配对象。而在我们日常开发中,内存,时间都是相当的宝贵,如何优化成为在开发中一个不可或缺的环节。

  逃逸分析(Escape Analysis),是一种可以有效减少Java 程序中同步负载和内存堆分配压力的跨函数全局数据流分析算法。通过逃逸分析,Java Hotspot编译器能够分析出一个新的对象的引用的使用范围从而决定是否要将这个对象分配到堆上。 逃逸分析算是目前Java虚拟机中比较前沿的优化技术了,但至于适不适合,需要据实际情况而定了。

  在计算机语言编译器优化原理中,逃逸分析是指分析指针动态范围的方法,它同编译器优化原理的指针分析和外形分析相关联。当变量(或者对象)在方法中分配后,其指针有可能被返回或者被全局引用,这样就会被其他方法或者线程所引用,这种现象称作指针(或者引用)的逃逸(Escape)。通俗点讲,如果一个对象的指针被多个方法或者线程引用时,那么我们就称这个对象的指针发生了逃逸。

  网上有位博友这么形容逃逸分析,用了一段简单直接的代码,请看:

public StringBuilder escapeDemo1(System a, System b) {
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    stringBuilder.append(a);
    stringBuilder.append(b);
    return stringBuilder;
}

  StringBuilder是方法的一个内部变量,而此时将它直接返回,这样StringBuilder就有可能被其他地方的方法或变量改变,这样它的作用域就不只是demo1方法了,虽然它是一个局部变量,但其发生了“逃逸事故”。

  那么,我可以改一下代码:

public String escapeDemo2(System a, System b) {

    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

    stringBuilder.append(a);

    stringBuilder.append(b);

    return stringBuilder.toString();

}

  如此再没有返回StringBuilder,而是toString(),那么StringBuilder没有从方法中脱离,将不会发生逃逸。

  换种方式理解吧,因为Java本身的限制(对象只能分配到堆中),我可以这么操作了,为了减少临时对象在堆内分配的数量,我会在一个方法体内定义一个局部变量,并且该变量在方法执行过程中未发生逃逸,按照JVM调优机制,首先会在堆内存创建类的实例,然后将此对象的引用压入调用栈,继续执行,这是JVM优化前的方式。然后,我采用逃逸分析对JVM进行优化。即针对栈的重新分配方式,首先找出未逃逸的变量,将该变量直接存到栈里,无需进入堆,分配完成后,继续调用栈内执行,最后线程执行结束,栈空间被回收,局部变量也被回收了。如此操作,是优化前在堆中,优化后在栈中,从而减少了堆中对象的分配和销毁,从而优化性能。

  但是逃逸分析会有时间消耗,所以性能不一定会有提升,并且由于逃逸分析比较耗时,目前的实现都是采用不那么准确但是时间压力相对较小的算法来完成逃逸分析,这就有可能导致效果不稳定,所以,要根据实际情况,酌情处理。

  一项技术的好坏,不是凭嘴说说,适合自己的才是最好的。

  ok,纯属结合项目实际,整理前人文言,权当学习手札。

 

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