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对象创建流程图
总结
逃逸分析
什么是逃逸分析?
对象逃逸状态
逃逸分析优化
TLAB区
对象如何进入老年代
?? ?1.编译器通过逃逸分析,确定对象是在栈上分配还是在堆上分配。如果是在堆上分配,则进入选项2.
?? ?2.如果tlab_top + size <= tlab_end,则在在TLAB上直接分配对象并增加tlab_top 的值,如果现有的TLAB不足以存放当前对象则3.
? ? 3.重新申请一个TLAB,并再次尝试存放当前对象。如果放不下,则4.
? ? 4.在Eden区加锁(这个区是多线程共享的),如果eden_top + size <= eden_end则将对象存放在Eden区,增加eden_top 的值,如果Eden区不足以存放,则5.
? ? 5.执行一次Young GC(minor collection)。
? ? 6.经过Young GC之后,如果Eden区任然不足以存放当前对象,则直接分配到老年代。(或者超过from to50%大小??)
? ? 7.对象不在堆上分配主要的原因还是堆是共享的,在堆上分配有锁的开销。无论是TLAB还是栈都是线程私有的,私有即避免了竞争(当然也可能产生额外的问题例如可见性问题),这是典型的用空间换效率的做法。
1.判断是否在栈上分配。
2.判断是否太小,如果太小在TLAB分配。
3.判断对象是否过大,如果过大则在老年代分配。
4.否则就在eden区分配。
关于 Java 逃逸分析的定义:
逃逸分析(Escape Analysis)简单来讲就是,Java Hotspot 虚拟机可以分析新创建对象的使用范围,并决定是否在 Java 堆上分配内存的一项技术。
逃逸分析的 JVM 参数如下:
开启逃逸分析:-XX:+DoEscapeAnalysis
关闭逃逸分析:-XX:-DoEscapeAnalysis
显示分析结果:-XX:+PrintEscapeAnalysis
逃逸分析技术在 Java SE 6u23+ 开始支持,并默认设置为启用状态,可以不用额外加这个参数。
我们了解了 Java 中的逃逸分析技术,再来了解下一个对象的逃逸状态。
1、全局逃逸(GlobalEscape)
即一个对象的作用范围逃出了当前方法或者当前线程,有以下几种场景:
对象是一个静态变量
对象是一个已经发生逃逸的对象
对象作为当前方法的返回值
2、参数逃逸(ArgEscape)
即一个对象被作为方法参数传递或者被参数引用,但在调用过程中不会发生全局逃逸,这个状态是通过被调方法的字节码确定的。
3、没有逃逸
即方法中的对象没有发生逃逸。
针对上面第三点,当一个对象没有逃逸时,可以得到以下几个虚拟机的优化。
1) 锁消除
我们知道线程同步锁是非常牺牲性能的,当编译器确定当前对象只有当前线程使用,那么就会移除该对象的同步锁。
例如,StringBuffer 和 Vector 都是用 synchronized 修饰线程安全的,但大部分情况下,它们都只是在当前线程中用到,这样编译器就会优化移除掉这些锁操作。
锁消除的 JVM 参数如下:
开启锁消除:-XX:+EliminateLocks
关闭锁消除:-XX:-EliminateLocks
锁消除在 JDK8 中都是默认开启的,并且锁消除都要建立在逃逸分析的基础上。
2) 标量替换
首先要明白标量和聚合量,基础类型和对象的引用可以理解为标量,它们不能被进一步分解。而能被进一步分解的量就是聚合量,比如:对象。
对象是聚合量,它又可以被进一步分解成标量,将其成员变量分解为分散的变量,这就叫做标量替换。
这样,如果一个对象没有发生逃逸,那压根就不用创建它,只会在栈或者寄存器上创建它用到的成员标量,节省了内存空间,也提升了应用程序性能。
标量替换的 JVM 参数如下:
开启标量替换:-XX:+EliminateAllocations
关闭标量替换:-XX:-EliminateAllocations
显示标量替换详情:-XX:+PrintEliminateAllocations
标量替换同样在 JDK8 中都是默认开启的,并且都要建立在逃逸分析的基础上。
3) 栈上分配
当对象没有发生逃逸时,该对象就可以通过标量替换分解成成员标量分配在栈内存中,和方法的生命周期一致,随着栈帧出栈时销毁,减少了 GC 压力,提高了应用程序性能。
在平时开发过程中就要可尽可能的控制变量的作用范围了,变量范围越小越好,让虚拟机尽可能有优化的空间。
简单举一个例子吧,如:
return sb;
可以改为:
return sb.toString();
这是一种优化案例,把 StringBuilder 变量控制在了当前方法之内,没有逃出当前方法作用域。
? ? TLAB全称是Thread Local Allocation Buffer即线程本地分配缓存,从名字上看是一个线程专用的内存分配区域,是为了加速对象分配而生的。每一个线程都会产生一个TLAB,该线程独享的工作区域,java虚拟机使用这种TLAB区来避免多线程冲突问题,提高了对象分配的效率。TLAB空间一般不会太大,当大对象无法在TLAB分配时,则会直接分配到堆上。
+XX:+UseTLAB 使用TLAB(默认为使用)
-XX:+TLABSize 设置TLAB大小(最好不要调整,了解即可)
-XX:TLABRefillWasteFraction 设置维护进入TLAB空间的单个对象大小,他是一个比例值,默认为64,即如果对象大于整个空间的1/64,则在堆创建对象。
-XX:+PrintTLAB 查看TLAB信息
-XX:ResizeTLAB 自调整TLABRefillWasteFraction阀值。
? ? 一般而言,对象首次创建会放置在新生代的eden区,如果没有GC介入,则对象不会离开eden区,那么eden区的对象如何进入老年代呢?一般来讲,只要对象的年龄达到一定的大小,就会自动离开年轻代进入老年代,对象年龄是由对象经历的GC次数决定的,在新生代每次GC之后如果对象没有被回收则年龄加1。虚拟机提供了一个参数来控制新生代对象的最大年龄,当超过这个年龄范围就会晋升老年代。
-XX:MaxTenuringThreshold,默认情况下为15。
? ? 总结:根据设置MaxTenuringThreshold参数,可以指定新生代对象经过多少次回收后进入老年代。
? ? 另外,大对象(新生代eden区无法装入时,也会直接进入老年代)。JVM里有个参数可以设置对象的大小超过指定的大小之后,直接晋升老年代。
-XX:PretenureSizeThreshold
?
?? ?虚拟机对于体积不大的对象 会优先把数据分配到TLAB区域中,因此就失去了在老年代分配的机会?-XX:-UseTLAB(禁用TLAB区域) java默认使用TLAB区域
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