FAQ-JVM

• 对象头存放位置、格式

  • 对象头包含 2 部分，如果有数组则包含第 3 部分记录数组长度

    object header

  • Mark Word 根据虚拟机是 32 / 64 位占用不同的长度 [详见参考.3]
    

    object header demo
    mark word

  • 轻量锁-锁定

    1. 当前线程的栈帧中建立一个 Lock Record 的空间
    2. 复制对象头的 Mark Word 到该空间 （Displaced Mark Word）
    3. CAS 操作更新对象头的 Mark Word 为该空间的指针
    4. CAS 成功则获取到该对象的锁，锁标记为 00；否则需要竞争，锁膨胀为重量锁，锁标记为 10
    5. Lock Record 跟踪当前执行方法锁定的对象（遍历线程栈找出被锁对象）

  • 轻量锁-解锁

    1. CAS 操作将栈帧中的 Displaced Mark Word 放回对象头的 Mark Word
    2. CAS 失败则出现竞争，说明有其他线程尝试获取该锁，则会在释放锁的同时，唤醒被挂起的线程

轻量锁

参考

1. Hotspot Overview
2. What is in java object header
3. Object Header

• 堆的划分

  新生代、老年代，新生代里面有 Eden 空间、 From Survivor 空间、To Survivor 空间；
  从内存分配角度看，会在新生代 Eden 空间划分出多个 线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer，TLAB)，默认占用 1%

• 参数调优

  打印 GC 日志：-XX:+PrintGCDetails，分析 GC 各阶段内存情况，调整对应参数(如 servivor 区的比例、大对象进入老年代的阈值、对象年龄阈值、堆空闲比例、垃圾回收期的选择、CMS之后整理碎片 等)并定位问题

  • JVM 优化经验总结
  • Java HotSpot VM Options

• 对象逃逸 / 逃逸分析

  基本行为就是分析对象动态作用域：当一个对象在方法里面被定义后，可能被外部方法引用

  • 方法逃逸：对象作为调用参数传递到其他方法中
  • 线程逃逸：对象可在其他线程中访问

  针对不会逃逸的对象进行的运行期优化：

  • 栈上分配

    如果确定一个对象不会逃逸，那么可以直接在栈上分配内存，对象占用的空间可岁栈帧出栈而销毁；一般应用中，不会逃逸的局部对象所占比例很大，如果能在站上分配，大量的对象会随着方法的结束自动销毁，减小了垃圾回收的压力；

    缺点：不能保证逃逸分析的性能收益必定高于其消耗，可能出现效果不稳定的情况

    引出另一个问题：对象一定放在堆里面么？

  • 同步消除，没有逃逸即其他线程无法访问，即不存在同步问题

  • 标量替换

    标量(Scalar)是指无法再分解的数据（int, long 等）；相反如果可以分解则称为聚合量(Aggregate)，如对象；

    将对象使用到的成员变量恢复到原始类型来访问就叫做标量替换；

    如果逃逸分析证明一个对象不会被外部访问切可别拆散的话，那么程序执行时可能不会创建这个对象，而直接创建若干个使用到的成员变量来代替(直接在栈上分配和读写)

  参考：

  • Java 中的逃逸分析和 TLAB 以及 Java 对象分配
  • 深入理解 Java 虚拟机 11.3.5 逃逸分析
  • wiki