逃逸分析

Posted 2022-05-31 java_wxid

逃逸分析原理：

逃逸分析有三种程度，从不逃逸，方法逃逸，线程逃逸，这三个由低到高表示不同逃逸的程度。

方法逃逸：分析对象动态作用域，当一个对象在方法里面定义之后，可能会被外部方法引用，比如作为参数传到其他方法里面去，这个叫方法逃逸。
线程逃逸：一个对象可能被外部线程访问到，比如可以赋值给其他线程能访问的实例变量，这个叫线程逃逸。

优化手段有三种：第一种是栈上分配，标量替换，锁清除（同步清除）。

栈上分配，java堆中的对象，对于各个线程都是共享可见的，只要持有这个对象的引用，就可以访问到堆中存储的对象数据。虚拟机的垃圾收集子系统会回收堆中不再使用的对象，但是回收动作无论是标记筛选出可回收对象， 还是回收和整理内存，都需要耗费大量资源。如果确定一个对象不会逃逸出线程之外，那让这个对象在栈上分 配内存将会是一个很不错的主意，对象所占用的内存空间就可以随栈帧出栈而销毁。在一般应用中，完全不会 逃逸的局部对象和不会逃逸出线程的对象所占的比例是很大的，如果能使用栈上分配，那大量的对象就会随着 方法的结束而自动销毁了，垃圾收集子系统的压力将会下降很多。栈上分配可以支持方法逃逸，但不能支持线 程逃逸。

标量替换：一个数据已经无法再分解成更小的数据来表示了，Java虚拟机中的原始数据类型 （int、long等数值类型及reference类型等）都不能再进一步分解了，那么这些数据就可以被称为标量。

一个数据可以继续分解，那它就被称为聚合量，Java中的对象就是典型的聚合量。如果把一个Java对象拆散，根据程序访问的情况，将其用到的成员变量恢复为原始类型来访问，这个过程就称为标量替换。

假如逃逸分析能够证明一个对象不会被方法外部访问，并且这个对象可以被拆散，那么程序真正执行的时候将可能不去创建这个对象，而改为直接创建它的若干个被这个方法使用的成员变量来代替。

将对象拆分后，除了可以让对象的成员变量在栈上（栈上存储的数据，很大机会被虚拟机分配至物理机器的高速寄存器中存储）分配和读写之外，还可以为后续进一 步的优化手段创建条件。标量替换可以视作栈上分配的一种特例，实现更简单（不用考虑整个对象完整结构的分配）， 但对逃逸程度的要求更高，它不允许对象逃逸出方法范围内。

同步消除：线程同步本身是一个相对耗时的过程，如果逃逸分析能够确定一个变量不 会逃逸出线程，无法被其他线程访问，那么这个变量的读写肯定就不会有竞争，对这个变量实施的同步措施也就可以 安全地消除掉。

public String concatString(String s1,String s2,String s3)

	StringBuffer sb = new StringBuffer();
	sb.append(s1);
	sb.append(s2);
	sb.append(s3);
	
	return sb.toString();

每个StringBuffer.append()方法中都有一个同步块，锁就是sb对象。 虚拟机观察变量sb，经过逃逸分析后会发现它的动态作用域被限 制在concatString()方法内部。也就是sb的所有引用都永远不会逃 逸到concatString()方法之外，其他线程无法访问到它，所以这里 虽然有锁，但是可以被安全地消除掉。在解释执行时这里仍然会 加锁，但在经过服务端编译器的即时编译之后，这段代码就会忽 略所有的同步措施而直接执行。