逃逸分析

逃逸分析

逃逸分析(Escape Analysis)是目前Java虚拟机中比较前沿的优化技术。

逃逸分析的基本行为就是分析对象动态作用域：
当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他地方中，称为方法逃逸。
甚至还有可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或可以在其他线程中访问的实例变量，称为线程逃逸。

如果能证明一个对象不会逃逸到方法或线程外，则可能为这个变量进行一些高效的优化。

如果开启了逃逸分析，即可将这些变量直接在栈上进行分配，而非堆上进行分配。这些变量的指针可以被全局所引用，或者其其它线程所引用。

1. 栈上分配

栈上分配就是把方法中的变量和对象分配到栈上，方法执行完后自动销毁，而不需要垃圾回收的介入，从而提高系统性能。

private static class User {
        public static int id;
        public User() {
        }
    }

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.nanoTime(); 
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            User user = new User(); 
        }   
        long end = System.nanoTime();  
        System.out.println("Time cost is " + (end - start));  
        }

开启逃逸分析：-XX:+DoEscapeAnalysis （JDK1.8之后默认开启）
[GC (Allocation Failure) 1024K->672K(5632K), 0.0025846 secs]
[GC (Allocation Failure) 1696K->672K(5632K), 0.0017618 secs]
[GC (Allocation Failure) 1696K->688K(5632K), 0.0014541 secs]
[GC (Allocation Failure) 1712K->728K(5632K), 0.0014124 secs]
Time cost is 22513508

关闭逃逸分析：-XX:+DoEscapeAnalysis
[GC (Allocation Failure) 1796K->772K(5632K), 0.0006648 secs]
……
[GC (Allocation Failure) 1796K->772K(5632K), 0.0006648 secs]
[GC (Allocation Failure) 1796K->772K(5632K), 0.0006689 secs]
[GC (Allocation Failure) 1796K->772K(5632K), 0.0006655 secs]
Time cost is 2189909719

是开启逃逸分析耗时的4倍

2. 同步消除

线程同步本身比较耗，如果确定一个对象不会逃逸出线程，无法被其它线程访问到，那该对象的读写就不会存在竞争，对这个变量的同步措施就可以消除掉。

3. 标量替换

Java虚拟机中的原始数据类型（int，long等数值类型以及reference类型等）都不能再进一步分解，它们就可以称为标量。相对的，如果一个数据可以继续分解，那它称为聚合量，Java中最典型的聚合量是对象。如果逃逸分析证明一个对象不会被外部访问，并且这个对象是可分解的，那程序真正执行的时候将可能不创建这个对象，而改为直接创建它的若干个被这个方法使用到的成员变量来代替。