jvm|JVM底层原理之什么是逃逸分析 Java

JVM底层原理之什么是逃逸分析
【jvm|JVM底层原理之什么是逃逸分析】介绍：
逃逸分析（Escape Analysis）根据运行状态可以判断方法中的变量，是否会被外部方法引用或外部线程访问，如果会，那么这个行为就是逃逸，根据情况可以分为两种逃逸：
方法逃逸
当一个方法中的变量可能被外部方法所引用，比方说作为调用参数，将其传递到其他的子方法中，这种可以称为方法逃逸。
线程逃逸
如果是多线程环境，有的变量没有作线程保护，可能会被外部线程访问到，这种行为称为线程逃逸。
也就是这项技术并不是什么优化技术，而是进行某些专项优化前的必要分析，如果不会发生逃逸现象，才进行一些专项的优化。另外这项技术是从JDK1.6开始的，所以目前而言不算太成熟，因为逃逸分析需要一些复杂的运算，又要兼顾性能的损耗，所以会有一些误差。
参数设置：
可以通过JVM参数进行设置开启或关闭逃逸分析：
-XX:+DoEscapeAnalysis 开启逃逸分析（jdk1.8 默认开启）-XX:-DoEscapeAnalysis 关闭逃逸分析

它手下的优化方法主要有三种：栈上分配、锁消除、标量替换 。也就是如果你没开启逃逸分析，那么就相当于关闭了这三种优化手段了。
a.栈上分配（Stack Allocations）如果确定一个变量不会逃逸出方法外，那么C2会让这个对象直接在栈上分配内存创建实例，而不是在堆上，因为这样一来可以加快速度，二来是该变量占用的内存空间可以随着栈帧出栈而销毁。
一般应用中，大多局部对象都可以使用栈上分配，这样垃圾收集器的压力就会小很多。
b.同步消除（Synchronization Elimination）又名锁消除，多线程的情况下，有些变量会上同步锁，避免发生线程冲突问题。但是经过了逃逸分析后，该变量分析确定了它不会逃逸出线程，不会被其他线程访问到，那这个变量就没有必要上什么同步锁了，就可以清除掉这个变量的同步锁以节约资源。
比较常用的例子是StringBuffer的append()方法，由于加了修饰符synchronized ，所以是线程安全的，但是如果你是单线程环境，就完全没有必要上这个锁了。所以开启了逃逸分析和锁消除的情况下（还要是C2才行），优化时就会将同步锁清除，大大的提升效率。
参数：
-XX:+EliminateLocks 开启锁消除（jdk1.8 默认开启）-XX:-EliminateLocks 关闭锁消除

c.标量替换（Scalar Replacement）标量（Scalar）是指一个数据已经无法再分解成更小的数据来表示了， Java中的原始数据类型（int、long等数值类型以及reference类型等）不能在进一步分解，这些就可以称为标量。

聚合量：
相对的，如果一个数据可以继续分解，那它就称作聚合量（Aggregate）， Java中的Object对象就是最典型的聚合量。

如果把一个Java对象拆散，根据程序访问的情况，将其使用到的成员变量恢复原始类型来访问就叫做标量替换。
如果逃逸分析证明一个对象不会被外部访问的话，在优化时就可能进行标量替换。也就是在程序执行时，将不会创建整个对象，而是拆分为只创建它使用到的几个成员变量的标量。将对象拆分后，还可能结合栈上分配，将这些基本标量直接在栈上创建实例，可以为后续进一步的优化手段创建条件。
这里用java语言举个例子，当然实际情况jvm是直接读取class文件的：
public void test() {
\t\tUserInfo user = new UserInfo();
\t\tuser.id = 1;
\t\tuser.age = 18;
\t

经过标量替换：
public void test() {\t\tint id = 1;\t\tint age = 18;
\t

大概就是这么个意思，这样可以节省很多不必要的内存空间
参数：
-XX:+EliminateAllocations 开启标量替换（jdk1.8 默认开启）-XX:-EliminateAllocations 关闭就可以了

逃逸分析的缺陷逃逸分析在JDK1.6中不太成熟，主要是不能保证逃逸分析的性能收益必定高于它的消耗。如果要完全准确地判断一个对象是否会逃逸，需要进行一系列的复杂分析，但是这样会很消耗资源，如果分析完后没有什么收获，就相当于凭空浪费了很多资源。所以目前虚拟机采用的是不那么准确，但时间压力相对较小的算法来完成逃逸分析。