jvm优化参数整理(持续补充)

最新推荐文章于 2025-05-15 08:56:21 发布

ladooz

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分类专栏： JVM优化文章标签： JVM优化

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本文深入探讨JVM性能优化技巧，包括JIT编译器的热点检测、方法内联及去优化，逃逸分析基础上的锁优化策略如锁消除、锁膨胀、自旋锁、轻量级锁和偏向锁等，同时介绍了指针压缩和getter方法优化等高级话题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

背景

前段时间一直在关注一些牛人的blog，主要的关注点在一些性能优化上，一些细小的jvm参数优化上。以前这一块一直是自己的弱项，把这段时间看的内容做一个记录。

过程

先认识一下几位大牛的http://rednaxelafx.iteye.com , http://kenwublog.com/，貌似都是taobao中间件团队的，blog文章都写的比较不错。

JIT优化

JIT全程： (Just-in-time) ， sun的一些资料文档： Just-In-Time Java Compiler , http://java.sun.com/developer/onlineTraining/Programming/JDCBook/perf2.html#jit

主要的内容：

Hot Spot Detection (热点检测)
Native code & Method Inlining (本地代码&方法内联，根c++的内联inline方法有点类似)
Dynamic Deoptimization (去优化，可以针对代码进行重复的优化/去优化的动作)

提到jit，必须得看一下jvm的解释模式/编译模式。

   Java代码  
   
  
 java -Xint -version ## 解释模式，输出interpreted mode  
 java –Xcomp -version ##编译模式，输出compiled mode  
 java -Xmixed -version ##混合模式，输出mixed mode  

-XX:+PrintCompilation (输出jit编译信息)

   Java代码  
   
  
 1       java.lang.Object::<init> (1 bytes)  
 2       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::test (23 bytes)  
 3       com.agapple.jvm.options.Point::<init> (15 bytes)  
 4       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::driver0 (20 bytes)  
 5       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::driver1 (20 bytes)  
 6       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::driver2 (20 bytes)  
 7       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::driver3 (20 bytes)  
 8       com.agapple.jvm.options.TestEAScalarReplacement::driver (39 bytes)  

其他参数：

-XX:CompileCommand=exclude,the/package/and/Class,methodName #判处指定的方法不做jit优化
-XX:CompileCommand='compileonly,java/lang/StringBuffer.*' #指定方法做编译
-XX:CompileThreshold=1000 #通过JIT编译器，将方法编译成机器码的触发阀值，可以理解为调用方法的次数，例如调1000次，将方法编译为机器码

逃逸分析

具体逃逸分析的解释，可以查看：　

wiki文档：http://en.wikipedia.org/wiki/Escape_analysis
原理分析：http://kenwublog.com/jvm-optimization-escape-analysis
演示例子：http://rednaxelafx.iteye.com/blog/659108

针对逃逸分析的优化，可以引出的优化:

标量替换
Java代码
1. scalar replacement：Java中的原始类型无法再分解，可以看作标量（scalar）；指向对象的引用也是标量；而对象本身则是聚合量（aggregate），可以包含任意个数的标量。
2. 如果把一个Java对象拆散，将其成员变量恢复为分散的变量，这就叫做标量替换。拆散后的变量便可以被单独分析与优化，可以各自分别在活动记录（栈帧或寄存器）上分配空间；原本的对象就无需整体分配空间了。
栈上分配
Java代码
1. 分析找到未逃逸的变量，将变量类的实例化内存直接在栈里分配(无需进入堆)，分配完成后，继续在调用栈内执行，最后线程结束，栈空间被回收，局部变量也被回收。<span style="font-family: Arial, sans-serif, Helvetica, Tahoma; white-space: normal;"> </span>
锁削除
Java代码
1. 锁削除是指虚拟机即时编译器在运行时，对一些代码上要求同步，但是被检测到不可能存在共享数据竞争的锁进行削除。锁削除的主要判定依据来源于逃逸分析的数据支持，如果判断到一段代码中
2. 在堆上的所有数据都不会逃逸出去被其他线程访问到，那就可以把它们当作栈上数据对待，认为它们是线程私有的，同步加锁自然就无须进行
锁膨胀
Java代码
1. 原则上，我们在编写代码的时候，总是推荐将同步块的作用范围限制得尽量小——只在共享数据的实际作用域中才进行同步，这样是为了使得需要同步的操作数量尽可能变小，如果存在锁竞争，那等待锁的线程也能尽快地拿到锁。
2. 大部分情况下，上面的原则都是正确的，但是如果一系列的连续操作都对同一个对象反复加锁和解锁，甚至加锁操作是出现在循环体中的，那即使没有线程竞争，频繁地进行互斥同步操作也会导致不必要的性能损耗。 <span style="font-family: Arial, sans-serif, Helvetica, Tahoma; white-space: normal;"> </span>

-XX:+DoEscapeAnalysis(开启逃逸分析，jdk6默认开启)

其他相关参数：

-XX:+PrintInlining #方法内联
-XX:+PrintEscapeAnalysis #逃逸分析内容
-XX:+PrintEliminateAllocations #标量替换
-XX:+PrintAssembly #打印机器码

锁优化相关

几个锁优化的相关概念：

自旋锁
Java代码
1. 自旋锁优化的原理是在线程进入OS互斥前，通过CAS自旋一定的次数来检测锁的释放。
2. 如果在自旋次数未达到预设值前锁已被释放，则当前线程会立即持有该锁。
轻量锁
Java代码
1. 轻量级锁（Lightweight Locking）,从Java6开始引入了轻量级锁的概念，本意是为了减少多线程进入互斥的几率，并不是要替代互斥。
2. 它利用了CPU原语Compare-And-Swap(CAS，汇编指令CMPXCHG)，尝试在进入互斥前，进行补救。
3. 相比于synchronized产生的bytecode原语：monitorenter与monitorexit这两个控制多线程同步的是JVM依赖操作系统互斥(mutex)来实现的。
4. 互斥是一种会导致线程挂起，并在较短的时间内又需要重新调度回原线程的，较为消耗资源的操作。
6. 白话：每次进行lock之前，先尝试一次CAS
偏向锁
Java代码
1. Java偏向锁(Biased Locking)是Java6引入的一项多线程优化。它通过消除资源无竞争情况下的同步原语，进一步提高了程序的运行性能。
2. 与轻量级锁区别在于，轻量级锁是通过CAS来避免进入开销较大的互斥操作，而偏向锁是在无竞争场景下完全消除同步，连CAS也不执行（CAS本身仍旧是一种操作系统同步原语，始终要在JVM与OS之间来回，有一定的开销）。
4. 白话：记录上一次访问的ThreadId，后续有其他线程对资源竞争时，会触发进行偏向锁清除的动作
锁消除
Java代码
1. 在逃逸分析的基础上，如果堆上的所有数据都不会逃逸出去被其他线程访问到，那就可以把它们当作栈上数据对待，认为它们是线程私有的，同步加锁自然就无须进行
锁膨胀