逃逸分析(Escape Analysis)

逃逸分析的基本行為就是分析對象動態作用域：當一個對象在方法中被定義后，它可能被外部方法所引用，稱為方法逃逸。甚至還有可能被外部線程訪問到，譬如賦值給類變量或可以在其他線程中訪問的實例變量，稱為線程逃逸。

方法逃逸的幾種方式如下：

public class EscapeTest {public static Object obj;public void globalVariableEscape() { // 給全局變量賦值，發生逃逸obj = new Object();}public Object methodEscape() { // 方法返回值，發生逃逸return new Object();}public void instanceEscape() { // 實例引用發生逃逸test(this); } }

棧上分配

棧上分配就是把方法中的變量和對象分配到棧上，方法執行完后自動銷毀，而不需要垃圾回收的介入，從而提高系統性能。

同步消除

線程同步本身比較耗，如果確定一個對象不會逃逸出線程，無法被其它線程訪問到，那該對象的讀寫就不會存在競爭，對這個變量的同步措施就可以消除掉。單線程中是沒有鎖競爭。（鎖和鎖塊內的對象不會逃逸出線程就可以把這個同步塊取消）

標量替換

Java虛擬機中的原始數據類型（int，long等數值類型以及reference類型等）都不能再進一步分解，它們就可以稱為標量。相對的，如果一個數據可以繼續分解，那它稱為聚合量，Java中最典型的聚合量是對象。如果逃逸分析證明一個對象不會被外部訪問，并且這個對象是可分解的，那程序真正執行的時候將可能不創建這個對象，而改為直接創建它的若干個被這個方法使用到的成員變量來代替。拆散后的變量便可以被單獨分析與優化，
可以各自分別在棧幀或寄存器上分配空間，原本的對象就無需整體分配空間了。

棧上分配深入分析

public class OnStackTest {public static void alloc(){byte[] b=new byte[2];b[0]=1;}public static void main(String[] args) {long b=System.currentTimeMillis();for(int i=0;i<100000000;i++){alloc();}long e=System.currentTimeMillis();System.out.println(e-b);} }

-XX:+DoEscapeAnalysis開啟逃逸分析（jdk1.8默認開啟，其它版本未測試）
-XX:-DoEscapeAnalysis 關閉逃逸分析

開啟逃逸分析，執行的時間為4毫秒。如下圖：

關閉逃逸分析，執行的時間為618毫秒，并且伴隨的大量的GC日志信息。如下圖：

**通過上面開啟和關閉逃逸分析：
開啟逃逸分析，對象沒有分配在堆上，沒有進行GC，而是把對象分配在棧上。
關閉逃逸分析，對象全部分配在堆上，當堆中對象存滿后，進行多次GC，導致執行時間大大延長。堆上分配比棧上分配慢上百倍。**

即時編譯器（Just-in-time Compilation，JIT）
1、使用client編譯器時，默認執行為1500次才認為是熱代碼；
2、使用server編譯器時，默認執行為10000次才認為是熱代碼；
上面的例子開啟逃逸分析后，并不是所有的對象都直接在棧上分配，而是通過JIT分析此代碼是熱代碼，才進行異步編譯成本地機器碼，并通過逃逸分析，把對象分配到棧上。（如果是server編譯器：在前10000次循環和編譯成本地機器碼這段時間，對象都會在堆中分配對象，編譯成本地機器碼后才會在棧上分配）

-XX:+EliminateAllocations開啟標量替換（jdk1.8默認開啟，其它版本未測試）
-XX:-EliminateAllocations 關閉標量替換
標量替換基于分析逃逸基礎之上，開啟標量替換必須開啟逃逸分析

關閉標量替換

這次我們打開逃逸分析，并且把標量替換功能關閉，我們發現對象又分配到堆里面了，并執行了多次GC。由此可以看出java中沒有實現真正意義上的棧上分配，而是通過標量替換來實現棧上分配的。

鎖消除深入分析

把上面的OnStackTest代碼稍微修改了下，加了一個同步塊。默認數組長度大于64的是不會在棧上分配的，我們都以堆上分配為例來測試鎖消除帶來的影響。

public class OnStackTest {public static void alloc(){byte[] b=new byte[65];synchronized (b) { //同步代碼塊b[0]=1;}}public static void main(String[] args) throws IOException {long b=System.currentTimeMillis();for(int i=0;i<100000000;i++){alloc();}long e=System.currentTimeMillis();System.out.println(e-b);} }

-XX:+EliminateLocks開啟鎖消除（jdk1.8默認開啟，其它版本未測試）
-XX:-EliminateLocks 關閉鎖消除
鎖消除基于分析逃逸基礎之上，開啟鎖消除必須開啟逃逸分析

開啟鎖消除

關閉鎖消除

開啟鎖消除執行的時間為1807毫秒
關閉鎖消除執行的時間為3801毫秒
通過開啟和關閉鎖消除我們可以看到性能最少提升1倍以上。

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總結

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