JVM的逃逸是什麼？ JVM逃逸分析的原理介紹

這篇文章帶給大家的內容是關於JVM的逃逸是什麼？ JVM逃逸分析的原理介紹，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

我們都知道Java中的物件預設都是分配到堆疊上，在呼叫堆疊中，只保存了物件的指標。當物件不再使用後，需要依靠GC來遍歷引用樹並回收記憶體。如果堆中物件數量太多，回收物件還有整理內存，都會帶來時間上的消耗，GC表示壓力很大，然後影響效能。所以，在我們日常開發中，內存，時間都是相當的寶貴，該如何優化堆疊開銷，是一個比較重要的問題。

在這裡，我以逃逸分析角度聊聊JVM優化的事。

為什麼「逃逸」

在電腦語言編譯器最佳化原理中，逃逸分析是指分析指標動態範圍的方法，它同編譯器最佳化原理的指標分析和外形分析相關聯。當變數（或物件）在方法中被指派後，其指標有可能被傳回或被全域引用，這樣就會被其他方法或執行緒所引用，這種現象稱作指標（或引用）的逃逸(Escape)。通俗點講，如果一個物件的指標被多個方法或線程引用時，那麼我們就稱這個物件的指標（或物件）的逃逸（Escape）。

網路上有位博友這麼形容逃逸，用了一段簡單直接的程式碼，我覺得挺直截了當的，可以供參考：

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

stringBuilder是在方法的內部變量，而此時它被直接傳回，這樣stringBuilder就有可能被其他地方的方法或參數所改變，這樣它的作用域就不只是demo1了，雖然它是一個局部變量，但其發生了「逃逸」。

那麼，我可以改一下程式碼：

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

如此，就沒有回傳StringBuilder，而是toString()，那麼StringBuilder沒有從方法直接脫離，就沒有發生逃逸。

什麼是逃逸分析

逃逸分析，是一種可以有效減少Java 程式中同步負載和記憶體堆分配壓力的跨函數全域資料流分析演算法。透過逃逸分析，Java Hotspot編譯器能夠分析出一個新的物件的引用的使用範圍從而決定是否要將這個物件指派到堆上。 逃逸分析（Escape Analysis）算是目前Java虛擬機器中比較前​​沿的最佳化技術了。

逃逸分析的原理

Java本身的限制（物件只能被分配到堆中），我可以這麼理解了，為了減少臨時物件在堆內分配的數量，我會在一個方法體內定義一個局部變量，並且該變量在方法執行過程中未發生逃逸，按照JVM調優機制，首先會在堆內存創建類的實例，然後將此對象的引用壓入呼叫棧，繼續執行，這是JVM優化前的方式。然後，我採用逃逸分析對JVM進行最佳化。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裡，無需進入堆，分配完成後，繼續調用棧內執行，最後線程執行結束，棧空間被回收，局部變數也被回收了。如此操作，是優化前在堆中，優化後在堆疊中，從而減少了堆中物件的分配和銷毀，從而優化效能。

逃逸的方式

方法逃逸：在一個方法體內，定義一個局部變量，而它可能被外部方法引用，例如作為呼叫參數傳遞給方法，或作為對象直接回傳。或者，可以理解成物件跳出了方法。

執行緒逃逸：這個物件被其他執行緒存取到，例如賦值給了實例變量，並被其他執行緒存取到了。物件逃出了當前線程。

逃逸分析的好處

如果一個物件不會在方法體內，或執行緒內發生逃逸（或者說是透過逃逸分析後，使其未能發生逃逸）

1. 堆疊上分配

一般情況下，不會逃逸的物件所佔空間比較大，如果能使用堆疊上的空間，那麼大量的物件將隨方法的結束而銷毀，減輕了GC壓力

2. 同步消除

如果你定義的類別的方法上有同步鎖，但在運行時，卻只有一個執行緒在訪問，此時逃逸分析後的機器碼，會去掉同步鎖定運作。

3. 標量替換

Java虚拟机中的原始数据类型（int，long等数值类型以及reference类型等）都不能再进一步分解，它们可以称为标量。相对的，如果一个数据可以继续分解，那它称为聚合量，Java中最典型的聚合量是对象。如果逃逸分析证明一个对象不会被外部访问，并且这个对象是可分解的，那程序真正执行的时候将可能不创建这个对象，而改为直接创建它的若干个被这个方法使用到的成员变量来代替。拆散后的变量便可以被单独分析与优化，可以各自分别在栈帧或寄存器上分配空间，原本的对象就无需整体分配空间了。

开启设置

在JDK 6u23以上是默认开启，这里将设置重新明确一下：
强制开启：　　　

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

关闭逃逸分析：　　　　

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

写在结尾

栈上的空间一般而言是非常小的，只能存放若干变化和小的数据结构，无法存储大容量数据。目前的实现都是采用不那么准确但是时间压力相对较小的算法来完成逃逸分析，这就可能导致效果不稳定。所以，逃逸分析的效果只能在特定场景下，满足高频和高数量的小容量的变量分配结构，才是合适的。

以上是JVM的逃逸是什麼？ JVM逃逸分析的原理介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！