jvm中的逃逸分析

一. 问题背景

遇到一个面试题堆中的分区：Eden，survival（from+to），老年代，各自的特点，其答案涉及到TLAB，而TLAB又涉及到逃逸分析，因此对逃逸分析进行初步了解。

参考自：

1. 本文大部分参考自面试问我 Java 逃逸分析，瞬间被秒杀了。。
2. 个别概念参考自逃逸分析

此笔记仅供自己参考，如有错误请指正

二. 逃逸分析

2.1 什么是逃逸分析？

逃逸分析，Escape Analysis，是分析新创建对象的作用范围，并决定是否在堆中分配内存的一项技术。
注：逃逸分析是一项技术！！！

2.2 逃逸分析的jvm参数

Java SE 6u23+(即Java7)开始支持逃逸分析技术，并且是默认开启，可以不用加开启参数

解释	jvm参数
开启逃逸分析	-XX:+DoEscapeAnalysis
关闭逃逸分析	-XX:-DoEscapeAnalysis
显示分析结果	-XX:+PrintEscapeAnalysis

2.3 一个对象的逃逸状态

有3种状态，分别是：全局逃逸（GlobalEscape）；参数逃逸（ArgEscape）；没有逃逸；

2.3.1 全局逃逸GlobalEscape

一个对象的作用范围逃出了当前的方法或当前线程，有以下3个场景：

• 对象的引用赋值给类变量或者静态变量
• 对象作为当前方法的返回值
• 对象存储在一个已经发生逃逸的对象中 或 它已经是一个发生逃逸的对象

2.3.2 参数逃逸ArgEscape

一个对象被作为方法参数传递(此方法外不可访问此对象或者此对象对线程不可见) 或者 被参数引用，这种状态可以通过分析被调方法的字节码确定

2.3.3 没有逃逸

一个可以进行标量替换的对象 或 对象的作用域范围在当前方法中。

注：标量：指 一个无法再分解成更小数据的数据。Java中的原始数据类型就是标量。

2.4 逃逸分析后，有什么作用(好处)？（即逃逸分析优化）

有三个作用：锁消除EliminateLocks；标量替换(Scalar Replacement)；栈分配；

2.4.1 锁消除EliminateLocks

线程同步锁非常牺牲性能。当JIT(Just In Time Compiler，即时编译器)确定当前对象只有当前线程使用时，就会移除当前对象的同步锁。

JVM参数如下：

解释	JVM参数
开启锁消除	-XX:+EliminateLocks
关闭锁消除	-XX:-EliminateLocks

例子一：
StringBuffer和Vector都是用synchronized修饰达到线程安全的，但是大部分情况下，它们都只是在当前线程中用到，这样编译器就会移除这些锁操作达到优化性能。

例子二：
有这样一个方法如下：

public void method1(){
   synchroniezd (new Object()){
      ...
   }
}

JIT确定每次都是锁住new出来的一个新对象，而非共享对象，就会移除该对象的同步锁，如下：

public void method1(){
      ...
}

2.4.2 标量替换Scalar Replacement

标量(Scalar)： Java的基本数据类型 以及 引用类型(指向对象的引用)
聚合量(aggregate)： 一个对象本身。
标量替换(Scalar Replacement)： 对象可以被进一步分解成标量，将其成员变量分解为分散的变量

如果一个对象没有发生逃逸，那就不用创建此对象，而是在栈或寄存器上创建它用到的成员标量，节省了内存空间，提高应用程序的性能。

JVM参数如下：

解释	JVM参数
开启标量替换	-XX:+EliminateAllocations
关闭标量替换	-XX:-EliminateAllocations
显示标量替换详情	-XX:+PrintEliminateAllocations

标量替换在Java8中默认开启，并且要建立在逃逸分析的基础上

2.4.3 栈分配

如果对象没有发生逃逸，该对象就可以通过标量替换分解成成员标量分配在栈内存中，和方法生命周期一致，随着栈帧出栈时销毁，减少了GC压力，提高应用程序性能。

三. 总结

知道了逃逸分析的原理以及作用后，我们平时编程中可以尽量控制变量的作用范围，越小越好，让虚拟机尽可能有优化的空间。

如：

return sb;

改为

return sb.toString();//StringBuilder的toString()实际是new String(),即copy一份给出去

StringBuilder的toString()实际是new String(),即copy一份给出去。把StringBuilder变量控制在当前方法之内，没有逃出当前方法作用域。