記得幾年前有一次棧長(zhǎng)去面試，問到了這么一個(gè)問題:

Java中的對(duì)象都是在堆中分配嗎？說明為什么！

當(dāng)時(shí)我被問得一臉蒙逼，瞬間被秒殺得體無完膚，當(dāng)時(shí)我壓根就不知道他在考什么知識(shí)點(diǎn)，難道對(duì)象不是在堆中分配嗎？最后就沒然后了，回去等通知了。。

這個(gè)面試題很經(jīng)典，我最近也分享到了知識(shí)星球上面：

回答很精彩，大家可以加入一起搞技術(shù)，我現(xiàn)在將答案總結(jié)一下給大家。

什么是逃逸分析？

關(guān)于 Java 逃逸分析的定義：

逃逸分析（Escape Analysis）簡(jiǎn)單來講就是，Java Hotspot 虛擬機(jī)可以分析新創(chuàng)建對(duì)象的使用范圍，并決定是否在 Java 堆上分配內(nèi)存的一項(xiàng)技術(shù)。

逃逸分析的 JVM 參數(shù)如下：

• 開啟逃逸分析：-XX: DoEscapeAnalysis

• 關(guān)閉逃逸分析：-XX:-DoEscapeAnalysis

• 顯示分析結(jié)果：-XX: PrintEscapeAnalysis

逃逸分析技術(shù)在 Java SE 6u23 開始支持，并默認(rèn)設(shè)置為啟用狀態(tài)，可以不用額外加這個(gè)參數(shù)。

逃逸分析算法

Java Hotspot 編譯器實(shí)現(xiàn)下面論文中描述的逃逸算法：

根據(jù) Jong-Deok Choi, Manish Gupta, Mauricio Seffano,Vugranam C. Sreedhar, Sam Midkiff 等大牛在論文《Escape Analysis for Java》中描述的算法進(jìn)行逃逸分析的。

該算法引入了連通圖，用連通圖來構(gòu)建對(duì)象和對(duì)象引用之間的可達(dá)性關(guān)系，并在次基礎(chǔ)上，提出一種組合數(shù)據(jù)流分析法。

由于算法是上下文相關(guān)和流敏感的，并且模擬了對(duì)象任意層次的嵌套關(guān)系，所以分析精度較高，只是運(yùn)行時(shí)間和內(nèi)存消耗相對(duì)較大。

對(duì)象逃逸狀態(tài)

我們了解了 Java 中的逃逸分析技術(shù)，再來了解下一個(gè)對(duì)象的逃逸狀態(tài)。

1、全局逃逸（GlobalEscape）

即一個(gè)對(duì)象的作用范圍逃出了當(dāng)前方法或者當(dāng)前線程，有以下幾種場(chǎng)景：

• 對(duì)象是一個(gè)靜態(tài)變量

• 對(duì)象是一個(gè)已經(jīng)發(fā)生逃逸的對(duì)象

• 對(duì)象作為當(dāng)前方法的返回值

2、參數(shù)逃逸（ArgEscape）

即一個(gè)對(duì)象被作為方法參數(shù)傳遞或者被參數(shù)引用，但在調(diào)用過程中不會(huì)發(fā)生全局逃逸，這個(gè)狀態(tài)是通過被調(diào)方法的字節(jié)碼確定的。

3、沒有逃逸

即方法中的對(duì)象沒有發(fā)生逃逸。

逃逸分析優(yōu)化

針對(duì)上面第三點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象沒有逃逸時(shí)，可以得到以下幾個(gè)虛擬機(jī)的優(yōu)化。

1) 鎖消除

我們知道線程同步鎖是非常犧牲性能的，當(dāng)編譯器確定當(dāng)前對(duì)象只有當(dāng)前線程使用，那么就會(huì)移除該對(duì)象的同步鎖。

例如，StringBuffer 和 Vector 都是用 synchronized 修飾線程安全的，但大部分情況下，它們都只是在當(dāng)前線程中用到，這樣編譯器就會(huì)優(yōu)化移除掉這些鎖操作。

鎖消除的 JVM 參數(shù)如下：

• 開啟鎖消除：-XX: EliminateLocks

• 關(guān)閉鎖消除：-XX:-EliminateLocks

鎖消除在 JDK8 中都是默認(rèn)開啟的，并且鎖消除都要建立在逃逸分析的基礎(chǔ)上。

2) 標(biāo)量替換

首先要明白標(biāo)量和聚合量，基礎(chǔ)類型和對(duì)象的引用可以理解為標(biāo)量，它們不能被進(jìn)一步分解。而能被進(jìn)一步分解的量就是聚合量，比如：對(duì)象。

對(duì)象是聚合量，它又可以被進(jìn)一步分解成標(biāo)量，將其成員變量分解為分散的變量，這就叫做標(biāo)量替換。

這樣，如果一個(gè)對(duì)象沒有發(fā)生逃逸，那壓根就不用創(chuàng)建它，只會(huì)在?；蛘呒拇嫫魃蟿?chuàng)建它用到的成員標(biāo)量，節(jié)省了內(nèi)存空間，也提升了應(yīng)用程序性能。

標(biāo)量替換的 JVM 參數(shù)如下：

• 開啟標(biāo)量替換：-XX: EliminateAllocations

• 關(guān)閉標(biāo)量替換：-XX:-EliminateAllocations

• 顯示標(biāo)量替換詳情：-XX: PrintEliminateAllocations

標(biāo)量替換同樣在 JDK8 中都是默認(rèn)開啟的，并且都要建立在逃逸分析的基礎(chǔ)上。

3) 棧上分配

當(dāng)對(duì)象沒有發(fā)生逃逸時(shí)，該對(duì)象就可以通過標(biāo)量替換分解成成員標(biāo)量分配在棧內(nèi)存中，和方法的生命周期一致，隨著棧幀出棧時(shí)銷毀，減少了 GC 壓力，提高了應(yīng)用程序性能。

總結(jié)

逃逸分析講完了，總結(jié)了不少時(shí)間，我們也應(yīng)該大概知道逃逸分析是為了優(yōu)化 JVM 內(nèi)存和提升程序性能的。

我們知道這點(diǎn)后，在平時(shí)開發(fā)過程中就要可盡可能的控制變量的作用范圍了，變量范圍越小越好，讓虛擬機(jī)盡可能有優(yōu)化的空間。

簡(jiǎn)單舉一個(gè)例子吧，如：

return sb;

可以改為：

這是一種優(yōu)化案例，把 StringBuilder 變量控制在了當(dāng)前方法之內(nèi)，沒有逃出當(dāng)前方法作用域。

大家還有沒有別的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，歡迎分享~

參考資料：

• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/performance-enhancements-7.html#escapeAnalysis

• https://blog.csdn.net/rickiyeat/article/details/76802085

• https://blog.csdn.net/baichoufei90/article/details/85180478