[[428823]]

大家好，我是冰河~~

在JVM的實(shí)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(duì)于“逃逸分析” 這種特性，也是近年來大廠面試常問的知識(shí)點(diǎn)。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(dòng)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(shí)編譯語(yǔ)境下，逃逸分析將判斷新建的對(duì)象是否逃逸。即時(shí)編譯判斷對(duì)象是否逃逸的依據(jù)：一種是對(duì)象是否被存入堆中(靜態(tài)字段或者堆中對(duì)象的實(shí)例字段)，另一種就是對(duì)象是否被傳入未知代碼。

直接說這些概念，確實(shí)有點(diǎn)暈啊，那我們就來兩個(gè)示例。

對(duì)象逃逸示例

一種典型的對(duì)象逃逸就是：對(duì)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(shí)變量就發(fā)生了逃逸。

我們可以用下面的代碼來表示這個(gè)現(xiàn)象。

/** 
 * @author binghe 
 * @description 對(duì)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(gè)成員變量user，我們?cè)趇nit()方法中，創(chuàng)建了一個(gè)User類的對(duì)象，并將其賦值給成員變量user。此時(shí)，對(duì)象被復(fù)制給了成員變量，可能被外部使用，此時(shí)的變量就發(fā)生了逃逸。

另一種典型的場(chǎng)景就是：對(duì)象通過return語(yǔ)句返回。如果對(duì)象通過return語(yǔ)句返回了，此時(shí)的程序并不能確定這個(gè)對(duì)象后續(xù)會(huì)不會(huì)被使用，外部的線程可以訪問到這個(gè)變量，此時(shí)對(duì)象也發(fā)生了逃逸。

我們可以用下面的代碼來表示這個(gè)現(xiàn)象。

/** 
 * @author binghe 
 * @description 對(duì)象逃逸示例2 
 */ 
public class ObjectReturn{ 
    public User createUser(){ 
        User user = new User(); 
        return user; 
    } 
} 

給出兩個(gè)示例，相信小伙伴們對(duì)JVM的逃逸分析多少有點(diǎn)了解了吧，沒錯(cuò)，JVM通過逃逸分析，能夠分析出新對(duì)象的使用范圍，從而決定新對(duì)象是否要在堆上進(jìn)行分配。

還沒完，我們繼續(xù)看下逃逸分析的優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)

逃逸分析的優(yōu)點(diǎn)總體上來說可以分為三個(gè)：對(duì)象可能分配在棧上、分離對(duì)象或標(biāo)量替換、消除同步鎖。我們可以使用下圖來表示。

對(duì)象可能分配在棧上

JVM通過逃逸分析，分析出新對(duì)象的使用范圍，就可能將對(duì)象在棧上進(jìn)行分配。棧分配可以快速地在棧幀上創(chuàng)建和銷毀對(duì)象，不用再將對(duì)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(duì)象或標(biāo)量替換

當(dāng)JVM通過逃逸分析，確定要將對(duì)象分配到棧上時(shí)，即時(shí)編譯可以將對(duì)象打散，將對(duì)象替換為一個(gè)個(gè)很小的局部變量，我們將這個(gè)打散的過程叫做標(biāo)量替換。將對(duì)象替換為一個(gè)個(gè)局部變量后，就可以非常方便的在棧上進(jìn)行分配了。

同步鎖消除

如果JVM通過逃逸分析，發(fā)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象只能從一個(gè)線程被訪問到，則訪問這個(gè)對(duì)象時(shí)，可以不加同步鎖。如果程序中使用了synchronized鎖，則JVM會(huì)將synchronized鎖消除。

這里，需要注意的是：這種情況針對(duì)的是synchronized鎖，而對(duì)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?yàn)檫@個(gè)參數(shù)依賴逃逸分析，所以同時(shí)要打開 -XX:+DoEscapeAnalysis 選項(xiàng)。

所以，并不是所有的對(duì)象和數(shù)組，都是在堆上進(jìn)行分配的，由于即時(shí)編譯的存在，如果JVM發(fā)現(xiàn)某些對(duì)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(shí)，針對(duì)逃逸分析還會(huì)衍生出一些典型的面試題，例如：Java中的對(duì)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(jiǎn)單了。

關(guān)于面試題

Java中的對(duì)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(huì)想：我從一開始學(xué)習(xí)Java時(shí)，就知道了：Java中的對(duì)象是在堆上創(chuàng)建的，對(duì)象的引用是存儲(chǔ)到棧中的，那Java中的對(duì)象是在堆上分配的啊!難道不是嗎?

如果你這樣回答，就會(huì)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(duì)象不一定是在堆上分配的，因?yàn)镴VM通過逃逸分析，能夠分析出一個(gè)新對(duì)象的使用范圍，并以此確定是否要將這個(gè)對(duì)象分配到堆上。 

好了，今天就到這兒吧，我是冰河，我們下期見~~

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「冰河技術(shù)」，可以通過以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系冰河技術(shù)公眾號(hào)。