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一篇學(xué)會逃逸分析，yyds！
作者： 冰河 2021-10-14 10:22:19
云計算
虛擬化 在JVM的實現(xiàn)中，為了提高JVM的性能和節(jié)省內(nèi)存空間，JVM提供了一種叫做 “逃逸分析” 的特性，而且對于“逃逸分析” 這種特性，也是近年來大廠面試常問的知識點。
大家好，我是冰河~~
在JVM的實現(xiàn)中，為了提高JVM的性能和節(jié)省內(nèi)存空間，JVM提供了一種叫做 “逃逸分析” 的特性，而且對于“逃逸分析” 這種特性，也是近年來大廠面試常問的知識點。今天，我們就一起來聊聊什么是逃逸分析。
逃逸分析的概念
先以官方的形式來說下什么是逃逸分析。逃逸分析就是：一種確定指針動態(tài)范圍的靜態(tài)分析，它可以分析在程序的哪些地方可以訪問到指針。
在JVM的即時編譯語境下，逃逸分析將判斷新建的對象是否逃逸。即時編譯判斷對象是否逃逸的依據(jù)：一種是對象是否被存入堆中(靜態(tài)字段或者堆中對象的實例字段)，另一種就是對象是否被傳入未知代碼。
直接說這些概念，確實有點暈啊，那我們就來兩個示例。
對象逃逸示例
一種典型的對象逃逸就是：對象被復(fù)制給成員變量或者靜態(tài)變量，可能被外部使用，此時變量就發(fā)生了逃逸。
我們可以用下面的代碼來表示這個現(xiàn)象。
- /**
- * @author binghe
- * @description 對象逃逸示例1
- */
- public class ObjectEscape{
- private User user;
- public void init(){
- user = new User();
- }
- }
在ObjectEscape類中，存在一個成員變量user，我們在init()方法中，創(chuàng)建了一個User類的對象，并將其賦值給成員變量user。此時，對象被復(fù)制給了成員變量，可能被外部使用，此時的變量就發(fā)生了逃逸。
另一種典型的場景就是：對象通過return語句返回。如果對象通過return語句返回了，此時的程序并不能確定這個對象后續(xù)會不會被使用，外部的線程可以訪問到這個變量，此時對象也發(fā)生了逃逸。
我們可以用下面的代碼來表示這個現(xiàn)象。
- /**
- * @author binghe
- * @description 對象逃逸示例2
- */
- public class ObjectReturn{
- public User createUser(){
- User user = new User();
- return user;
- }
- }
給出兩個示例，相信小伙伴們對JVM的逃逸分析多少有點了解了吧，沒錯，JVM通過逃逸分析，能夠分析出新對象的使用范圍，從而決定新對象是否要在堆上進行分配。
還沒完，我們繼續(xù)看下逃逸分析的優(yōu)點，以便于小伙伴們能夠更好的理解逃逸分析。
逃逸分析的優(yōu)點
逃逸分析的優(yōu)點總體上來說可以分為三個：對象可能分配在棧上、分離對象或標(biāo)量替換、消除同步鎖。我們可以使用下圖來表示。
對象可能分配在棧上
JVM通過逃逸分析，分析出新對象的使用范圍，就可能將對象在棧上進行分配。棧分配可以快速地在棧幀上創(chuàng)建和銷毀對象，不用再將對象分配到堆空間，可以有效地減少 JVM 垃圾回收的壓力。
分離對象或標(biāo)量替換
當(dāng)JVM通過逃逸分析，確定要將對象分配到棧上時，即時編譯可以將對象打散，將對象替換為一個個很小的局部變量，我們將這個打散的過程叫做標(biāo)量替換。將對象替換為一個個局部變量后，就可以非常方便的在棧上進行分配了。
同步鎖消除
如果JVM通過逃逸分析，發(fā)現(xiàn)一個對象只能從一個線程被訪問到，則訪問這個對象時，可以不加同步鎖。如果程序中使用了synchronized鎖，則JVM會將synchronized鎖消除。
這里，需要注意的是：這種情況針對的是synchronized鎖，而對于Lock鎖，則JVM并不能消除。
要開啟同步消除，需要加上 -XX:+EliminateLocks 參數(shù)。因為這個參數(shù)依賴逃逸分析，所以同時要打開 -XX:+DoEscapeAnalysis 選項。
所以，并不是所有的對象和數(shù)組，都是在堆上進行分配的，由于即時編譯的存在，如果JVM發(fā)現(xiàn)某些對象沒有逃逸出方法，就很有可能被優(yōu)化成在棧上分配。
衍生出的面試題
其實，針對逃逸分析還會衍生出一些典型的面試題，例如：Java中的對象一定是在堆上分配的嗎? 只要我們充分掌握了逃逸分析的原理，回答這種面試題就非常簡單了。
關(guān)于面試題
Java中的對象一定是在堆上分配的嗎?
面試官這樣問，如果大家不了解逃逸分析的話，那肯定就有些小伙伴心里會想：我從一開始學(xué)習(xí)Java時，就知道了：Java中的對象是在堆上創(chuàng)建的，對象的引用是存儲到棧中的，那Java中的對象是在堆上分配的啊!難道不是嗎?
如果你這樣回答，就會被直接Pass掉。
今天，我們介紹完什么是逃逸分析后，相信各位小伙伴就知道如何去完美的回答這道面試題了吧。
面試題解答思路
總體思路上，你可以這樣回答：Java中的對象不一定是在堆上分配的，因為JVM通過逃逸分析，能夠分析出一個新對象的使用范圍，并以此確定是否要將這個對象分配到堆上。
好了，今天就到這兒吧，我是冰河，我們下期見~~
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