JVM-内存逃逸分析

内存逃逸

方法逃逸

• 概念：一个方法内部创建的对象被外部方法引用（比如将对象作为返回值传递到其它方法中），我们称之为方法逃逸。

线程逃逸

• 概念：一个线程内部创建的对象被外部线程引用（比如将对象作为返回值传递到其它线程中），我们称之为线程逃逸。

内存逃逸分析：

概念：

• 通过动态分析对象的作用域，分析某些对象是否存在方法逃逸或线程逃逸，为其它优化手段（如栈上分配、同步消除和标量替换等）提供依据。

作用：

• 若jvm开启了逃逸分析，JIT会对代码进行如下优化：

栈上分配对象：

• 若某个对象不存在方法逃逸，那么这个对象就可以直接分配在栈中，之后该对象会随着栈帧出栈(方法执行结束后)而销毁，减轻了gc的压力。

同步消除：

• 锁消除：若某个对象不存在线程逃逸，那么这个对象的读写就不会存在竞争，所以访问该对象的同步锁就可以被清除掉了。
• 锁粗化：JVM 针对那些反复在一段代码中对同一对象加锁的情况，将同步锁放在最外层包住这里面的多次同步锁，同时取消内部的同步锁。

标量替换：

• 标量：基础数据类型(int，char，long等)的变量 和 Reference类型变量(SoftReference等) 不能进行分解，这些不能分解的变量称为标量。
• 聚合量：若一个对象可以继续分解，那么就称这个对象为聚合量。
• 若逃逸分析证明一个对象不会逃逸出方法，不会被外部访问，并且这个对象是可以被分解的，那程序在真正执行的时候可能不创建这个对象，而是直接创建这个对象分解后的标量来代替。这样就无需在对对象分配空间了，只在栈上为分解出的变量分配内存即可。

缺点：

• 逃逸分析是比较耗时的，所以性能未必提升很多，因为其耗时性，采用的算法都是不那么准确但是时间压力相对较小的算法来完成的，这就可能导致效果不稳定。

参数

逃逸分析参数：

• -XX:+DoEscapeAnalysis
  • 开启逃逸分析，从jdk7开始默认开启。
• -XX:-DoEscapeAnalysis
  • 关闭逃逸分析
• -XX:+PrintEscapeAnalysis 
  • 开启逃逸分析后，可通过此参数查看分析结果。

锁消除：

• -XX:+EliminateLocks
  • 开启锁消除，依赖-XX:+DoEscapeAnalysis参数，jdk8默认开启。
• -XX:-EliminateLocks 
  • 关闭锁消除

标量替换：

• -XX:+EliminateAllocations
  • 开启标量替换，依赖-XX:+DoEscapeAnalysis参数，jdk8默认开启。
• -XX:+PrintEliminateAllocations 
  • 开启标量替换后，查看标量替换情况