逃逸分析
在計(jì)算機(jī)語言編譯器語言優(yōu)化管理中，分析指針動態(tài)范圍的方法稱之為逃逸分析。
通俗點(diǎn)講，當(dāng)一個(gè)對象的指針被多個(gè)方法或線程引用時(shí)，我們稱這個(gè)指針發(fā)生了逃逸。
public class G {
public static B b;
public void globalVariablePointerEscape(){//給全局變量賦值，發(fā)生逃逸
b=new B();
}
public B methodPointerEscape(){//方法返回值，發(fā)生逃逸
return new B();
}
public void instancePassPointerEscape(){
methodPointerEscape().printClassName(this);//實(shí)例引用發(fā)生逃逸
}
}
class B{
public void printClassName(G g){
System.out.println(g.getClass().getName());
}
}
在這個(gè)例子中，一共舉了3種常見的指針逃逸場景。分別是 全局變量賦值，方法返回值，實(shí)例引用傳遞。
逃逸分析優(yōu)化JVM原理
我們知道java對象是在堆里分配的，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，如果對象數(shù)量較多，將給GC帶來較大壓力，也間接影響了應(yīng)用的性能。減少臨時(shí)對象在堆內(nèi)分配的數(shù)量，無疑是最有效的優(yōu)化方法。
怎么減少臨時(shí)對象在堆內(nèi)的分配數(shù)量呢？不可能不實(shí)例化對象吧！
場景介紹
其實(shí)，在java應(yīng)用里普遍存在一種場景。一般是在方法體內(nèi)，聲明了一個(gè)局部變量，且該變量在方法執(zhí)行生命周期內(nèi)未發(fā)生逃逸（在方法體內(nèi)，未將引用暴露給外面）。
按照J(rèn)VM內(nèi)存分配機(jī)制，首先會在堆里創(chuàng)建變量類的實(shí)例，然后將返回的對象指針壓入調(diào)用棧，繼續(xù)執(zhí)行。
這是優(yōu)化前，JVM的處理方式。
逃逸分析優(yōu)化 - 棧上分配
優(yōu)化原理：分析找到未逃逸的變量，將變量類的實(shí)例化內(nèi)存直接在棧里分配(無需進(jìn)入堆)，分配完成后，繼續(xù)在調(diào)用棧內(nèi)執(zhí)行，最后線程結(jié)束，棧空間被回收，局部變量對象也被回收。
這是優(yōu)化后的處理方式，對比可以看出，主要區(qū)別在棧空間直接作為臨時(shí)對象的存儲介質(zhì)。從而減少了臨時(shí)對象在堆內(nèi)的分配數(shù)量。
逃逸分析的原理很簡單，但JVM在應(yīng)用過程中，還是有諸多考慮。
比如，逃逸分析不能在靜態(tài)編譯時(shí)進(jìn)行，必須在JIT里完成。原因是，與java的動態(tài)性有沖突。因?yàn)槟憧梢栽谶\(yùn)行時(shí)，通過動態(tài)代理改變一個(gè)類的行為，此時(shí)，逃逸分析是無法得知類已經(jīng)變化了。
逃逸分析并不是直接的優(yōu)化手段，而是一個(gè)代碼分析，通過動態(tài)分析對象的作用域，為其它優(yōu)化手段如棧上分配、標(biāo)量替換和同步消除等提供依據(jù)，發(fā)生逃逸行為的情況有兩種：方法逃逸和線程逃逸。
1、方法逃逸：當(dāng)一個(gè)對象在方法中定義之后，作為參數(shù)傳遞到其它方法中；
2、線程逃逸：如類變量或?qū)嵗兞?，可能被其它線程訪問到；
如果不存在逃逸行為，則可以對該對象進(jìn)行如下優(yōu)化：同步消除、標(biāo)量替換和棧上分配。
同步消除
線程同步本身比較耗，如果確定一個(gè)對象不會逃逸出線程，無法被其它線程訪問到，那該對象的讀寫就不會存在競爭，則可以消除對該對象的同步鎖，通過-XX:+EliminateLocks可以開啟同步消除。
標(biāo)量替換
1、標(biāo)量是指不可分割的量，如java中基本數(shù)據(jù)類型和reference類型，相對的一個(gè)數(shù)據(jù)可以繼續(xù)分解，稱為聚合量；
2、如果把一個(gè)對象拆散，將其成員變量恢復(fù)到基本類型來訪問就叫做標(biāo)量替換；
3、如果逃逸分析發(fā)現(xiàn)一個(gè)對象不會被外部訪問，并且該對象可以被拆散，那么經(jīng)過優(yōu)化之后，并不直接生成該對象，而是在棧上創(chuàng)建若干個(gè)成員變量；
通過-XX:+EliminateAllocations可以開啟標(biāo)量替換， -XX:+PrintEliminateAllocations查看標(biāo)量替換情況。
棧上分配
故名思議就是在棧上分配對象，其實(shí)目前Hotspot并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的棧上分配，實(shí)際上是標(biāo)量替換。
作者：占小狼
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來源：簡書
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