什么是逃逸分析？

yangcun_88

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分类专栏：随手记文章标签： java

于 2023-04-27 23:06:59 首次发布

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逃逸分析是Java虚拟机的一种优化技术，用于识别不会逃逸出方法作用域的对象，以便在栈上分配内存，提高性能。通过锁消除和标量替换等优化手段，减少堆内存使用和提高执行效率。默认在Java6及更高版本中开启，但某些条件可能使其禁用。

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什么是逃逸分析

逃逸分析（Escape Analysis）是一种Java虚拟机的优化技术，它的主要目的是识别出那些不会逃逸出方法作用域的对象，从而可以对这些对象进行优化，提高程序的性能和效率。

逃逸分析的主要目的是什么？

逃逸分析的主要目的是识别出那些不会逃逸出方法作用域的对象，从而可以对这些对象进行优化。如果一个对象不会逃逸出方法作用域，那么它可以被分配在栈上，而不是堆上。由于栈的分配和回收速度比堆要快，因此可以提高程序的性能和效率。逃逸分析的主要目的是为了做优化。

满足逃逸分析需要的条件如下

1、对象的创建只在方法内部进行，并且不会被方法外部引用。
这个条件意味着，如果对象只在方法内部使用，并且不会被返回或者传递给其他方法，那么它就不会逃逸出方法的作用域。这样的对象可以被分配在栈上，而不是堆上，从而提高程序的性能和效率。

2、对象不会被多线程共享，也不会被外部线程访问。
如果对象不会被多个线程共享，并且不会被其他线程访问，那么它就不会逃逸出当前线程的作用域。这样的对象也可以被分配在栈上，而不是堆上。

3、对象不会被反射机制调用。
如果对象不会被反射机制调用，那么它就不会逃逸出当前方法的作用域。因为反射机制可以绕过Java语言的静态检查，从而获取对象的引用并进行访问，所以如果对象会被反射机制调用，那么它就无法进行逃逸分析。

Java满足逃逸分析需要的条件比较严格，只有满足了所有的条件才能进行逃逸分析。但是如果能够进行逃逸分析，就可以对程序进行优化，提高程序的性能和效率。

变量的作用域

局部变量，不会发生逃逸
全局变量，会发生逃逸

逃逸分析如何优化Java程序的性能和效率

锁消除（如果局部变量加了锁，则会直接消除锁）
栈上分配（判断程序中的对象是否存在逃逸情况，如果不存在，则可以将对象分配在栈上而不是堆上，从而避免在堆上进行内存分配和回收的开销）
标量替换
1. 标量：不可再分，基本数据类型
2. 聚合量：可在分，引用类型
3. 对不可再分的直接进行填充

标量替换

int x=1,y=2;
System.out.println(x);
System.out.println(y);

替换
System.out.println(1);
System.out.println(2);

逃逸分析

使用JVM参数来开启逃逸分析:
注意： 从Java 6开始，逃逸分析就默认是开启的。但是，有些情况下，JVM会禁用逃逸分析，例如：

在使用了一些特定的JVM参数时，例如-XX:+PrintCompilation、-XX:+PrintInlining等。
在使用了一些特定的JavaAPI时，例如System.identityHashCode()、java.lang.ref.WeakReference等。
在使用了一些特定的编译器插件或者工具时。
在使用了一些特定的代码模式或者设计模式时，例如单例模式等。
在这些情况下，逃逸分析可能会被禁用，从而无法对程序进行优化。如果需要确保逃逸分析一直处于开启状态，可以使用JVM参数-XX:+DoEscapeAnalysis来显式开启逃逸分析。

java -XX:+DoEscapeAnalysis EscapeAnalysisDemo

示例代码

这个示例代码创建了100000000个Point对象，并且获取每个对象的x属性。由于这些对象的创建和使用都在方法内部进行，并且不会被方法外部引用、不会被多线程共享、不会被反射机制调用，所以它们都可以被分配在栈上，而不是堆上。这样就可以避免在堆上进行内存分配和回收的开销，提高程序的性能和效率。

public class EscapeAnalysisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            Point p = new Point(i, i);
            p.getX();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time: " + (end - start) + "ms");
    }
    private static class Point {
        private int x;
        private int y;
        public Point(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        public int getX() {
            return x;
        }
        public int getY() {
            return y;
        }
    }
}