我們都知道Java中的對象默認(rèn)都是分配到堆上，在調(diào)用棧中，只保存了對象的指針。當(dāng)對象不再使用后，需要依靠GC來遍歷引用樹并回收內(nèi)存。如果堆中對象數(shù)量太多，回收對象還有整理內(nèi)存，都會會帶來時間上的消耗，GC表示壓力很大，然后影響性能。所以，在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中，內(nèi)存，時間都是相當(dāng)?shù)膶氋F，該如何優(yōu)化堆棧開銷，是一個比較重要的問題。

在這里，我以逃逸分析角度聊聊JVM優(yōu)化的那些事兒。

為什么“逃逸”

在計算機(jī)語言編譯器優(yōu)化原理中，逃逸分析是指分析指針動態(tài)范圍的方法，它同編譯器優(yōu)化原理的指針分析和外形分析相關(guān)聯(lián)。當(dāng)變量（或者對象）在方法中分配后，其指針有可能被返回或者被全局引用，這樣就會被其他方法或者線程所引用，這種現(xiàn)象稱作指針（或者引用）的逃逸(Escape)。通俗點(diǎn)講，如果一個對象的指針被多個方法或者線程引用時，那么我們就稱這個對象的指針（或?qū)ο螅┑奶右荩‥scape）。

網(wǎng)上有位博友這么形容逃逸，用了一段簡單直接的代碼，我覺得挺直截了當(dāng)?shù)?，可以供參考?/p>

public StringBuilder escapeDemo1(System a, System b) {
  StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
  stringBuilder.append(a);
  stringBuilder.append(b);
  return stringBuilder;
}

stringBuilder是在方法的內(nèi)部變量，而此時它被直接返回，這樣stringBuilder就有可能被其他地方的方法或參數(shù)所改變，這樣它的作用域就不只是demo1了，雖然它是一個局部變量，但其發(fā)生了“逃逸”。

那么，我可以改一下代碼：

public String escapeDemo2(System a, System b) {
  StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
  stringBuilder.append(a);
  stringBuilder.append(b);
  return stringBuilder.toString();
}

如此，就沒有返回StringBuilder，而是toString()，那么StringBuilder沒有從方法中直接脫離，就沒有發(fā)生逃逸。

什么是逃逸分析

逃逸分析，是一種可以有效減少Java 程序中同步負(fù)載和內(nèi)存堆分配壓力的跨函數(shù)全局?jǐn)?shù)據(jù)流分析算法。通過逃逸分析，Java Hotspot編譯器能夠分析出一個新的對象的引用的使用范圍從而決定是否要將這個對象分配到堆上。 逃逸分析（Escape Analysis）算是目前Java虛擬機(jī)中比較前沿的優(yōu)化技術(shù)了。

逃逸分析的原理

Java本身的限制（對象只能分配到堆中），我可以這么理解了，為了減少臨時對象在堆內(nèi)分配的數(shù)量，我會在一個方法體內(nèi)定義一個局部變量，并且該變量在方法執(zhí)行過程中未發(fā)生逃逸，按照J(rèn)VM調(diào)優(yōu)機(jī)制，首先會在堆內(nèi)存創(chuàng)建類的實(shí)例，然后將此對象的引用壓入調(diào)用棧，繼續(xù)執(zhí)行，這是JVM優(yōu)化前的方式。然后，我采用逃逸分析對JVM進(jìn)行優(yōu)化。即針對棧的重新分配方式，首先找出未逃逸的變量，將該變量直接存到棧里，無需進(jìn)入堆，分配完成后，繼續(xù)調(diào)用棧內(nèi)執(zhí)行，最后線程執(zhí)行結(jié)束，?？臻g被回收，局部變量也被回收了。如此操作，是優(yōu)化前在堆中，優(yōu)化后在棧中，從而減少了堆中對象的分配和銷毀，從而優(yōu)化性能。

逃逸的方式

方法逃逸：在一個方法體內(nèi)，定義一個局部變量，而它可能被外部方法引用，比如作為調(diào)用參數(shù)傳遞給方法，或作為對象直接返回。或者，可以理解成對象跳出了方法。

線程逃逸：這個對象被其他線程訪問到，比如賦值給了實(shí)例變量，并被其他線程訪問到了。對象逃出了當(dāng)前線程。

逃逸分析的好處

如果一個對象不會在方法體內(nèi)，或線程內(nèi)發(fā)生逃逸（或者說是通過逃逸分析后，使其未能發(fā)生逃逸）

1. 棧上分配

一般情況下，不會逃逸的對象所占空間比較大，如果能使用棧上的空間，那么大量的對象將隨方法的結(jié)束而銷毀，減輕了GC壓力

2. 同步消除

如果你定義的類的方法上有同步鎖，但在運(yùn)行時，卻只有一個線程在訪問，此時逃逸分析后的機(jī)器碼，會去掉同步鎖運(yùn)行。

3. 標(biāo)量替換

Java虛擬機(jī)中的原始數(shù)據(jù)類型（int，long等數(shù)值類型以及reference類型等）都不能再進(jìn)一步分解，它們可以稱為標(biāo)量。相對的，如果一個數(shù)據(jù)可以繼續(xù)分解，那它稱為聚合量，Java中最典型的聚合量是對象。如果逃逸分析證明一個對象不會被外部訪問，并且這個對象是可分解的，那程序真正執(zhí)行的時候?qū)⒖赡懿粍?chuàng)建這個對象，而改為直接創(chuàng)建它的若干個被這個方法使用到的成員變量來代替。拆散后的變量便可以被單獨(dú)分析與優(yōu)化，可以各自分別在棧幀或寄存器上分配空間，原本的對象就無需整體分配空間了。

開啟設(shè)置

在JDK 6u23以上是默認(rèn)開啟，這里將設(shè)置重新明確一下：

強(qiáng)制開啟：　　

-server -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGCDetail -Xmx10m -Xms10m

關(guān)閉逃逸分析：

-server -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGCDetail -Xmx10m -Xms10m

寫在結(jié)尾

棧上的空間一般而言是非常小的，只能存放若干變化和小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，無法存儲大容量數(shù)據(jù)。目前的實(shí)現(xiàn)都是采用不那么準(zhǔn)確但是時間壓力相對較小的算法來完成逃逸分析，這就可能導(dǎo)致效果不穩(wěn)定。所以，逃逸分析的效果只能在特定場景下，滿足高頻和高數(shù)量的小容量的變量分配結(jié)構(gòu)，才是合適的。

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