面试官:Java虚拟机内存分为哪些区域?
我(微笑):程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆叠、方法区
面试官:对象一般存放在哪个区域?
我:堆。
面试官:对象都存放在堆里吗?
我:是的。
面试官:你知道逃跑分析吗?
我(皱眉):内存溢出吗?
面试官:不。
我(挠头):不太了解。
面试官:今天的面试先到这,回去等消息吧!
然后就没有了,不甘心开始找相关资料。
逃逸分析
(Escape Analysis)这是一种确定对象引用动态范围的分析方法,说人话是:分析在程序中哪里可以访问对象引用。
当一个对象被分配到方法中时,对象的引用可能会逃离其他执行线程或返回方法的调用器。
如果在一种方法中分配一个对象并返回一个对象的引用针,则无法确定对象可能访问的地方。此时,对象的引用发生了逃逸。 如果对象的引用存储在静态变量或其他数据结构中,因为静态变量可以在当前方法之外访问,则对象的引用也发生了逃逸。
逃逸分析确定了一个对象的引用可以访问的所有地方,以及确定一个对象引用的生命周期是否只在当前的过程或线程中。
逃逸状态
对象的逃逸状态一般分为三种:全局逃逸、参数逃逸、无逃逸。
全局逃逸(GlobalEscape)
对象的引用逃离了方法或线程。例如,对象的引用赋值给出静态变量,或存储在已经逃离的对象中, 或者对象的引用作为方法的返回值。
例如,饿汉的单例模式:
package one.more; public final class GlobalEscape {
// instance对象赋值给出静态变量,发生全局逃逸 private static GlobalEscape instance = new GlobalEscape(); private GlobalEscape() {
} public static GlobalEscape getInstance() {
return instance; } }
参数逃逸(ArgEscape)
对象被传输或引用为方法参数,但在调用过程中不会发生全局逃逸。这种状态是通过分析被调用方法的字节码来确定的。
比如:
package one.more; public class ArgEscape {
class Rectangle {
private int length; private int width; public Rectangle(int length, int width) {
this.length = length; this.width = width; } public int getArea()
{
return
this
.length
*
this
.width
;
}
}
public
int
getArea
(
int length
,
int width
)
{
Rectangle rectangle
=
buildRectangle
(length
, width
)
;
return rectangle
.
getArea
(
)
;
}
private Rectangle
buildRectangle
(
int length
,
int width
)
{
Rectangle rectangle
=
new
Rectangle
(length
, width
)
;
// rectangle对象发生了参数逃逸
return rectangle
;
}
}
没有逃逸(NoEscape)
方法中的对象没有发生逃逸,这意味着可以不将该对象分配在堆上。
比如:
package one.more;
public class NoEscape {
class Rectangle {
private int length;
private int width;
public Rectangle(int length, int width) {
this.length = length;
this.width = width;
}
public int getArea() {
return this.length * this.width;
}
}
public int getArea(int length, int width) {
// rectangle对象没有逃逸
Rectangle rectangle = new Rectangle(length, width);
return rectangle.getArea();
}
}
逃逸分析后的优化
如果一个对象没有发生逃逸,或者只有参数逃逸,就可能为这个对象采取不同程度的优化,比如:栈上分配、标量替换、同步消除。
栈上分配(Stack Allocations)
如果一个对象不会逃逸出线程之外,那让这个对象在栈上分配内存将会是一个很不错的主意,对象所占用的内存空间就可以随栈帧出栈而销毁。 那么,对象就会随着方法的结束而自动销毁了,可以降低垃圾收集器运行的频率,垃圾收集的压力就会下降很多。
标量替换(Scalar Replacement)
标量(Scalar)是指一个无法再分解成更小的数据的数据。Java虚拟机中的基本数据类型(int、long等数值类型及reference类型等)都不能再进一步分解了,那么这些数据就可以被称为标量。相对的,如果一个数据可以继续分解,那它就被称为聚合量(Aggregate),Java中的对象就是典型的聚合量。
如果把一个Java对象拆散,根据程序访问的情况,将其用到的成员变量恢复为基本类型来访问,这个过程就称为。
如果一个对象没有发生逃逸,可以进行标量替换,那么对象的成员变量就在栈上分配和读写,不需要分配到堆中。
标量替换可以视作栈上分配的一种特例,实现更简单,但对逃逸程度的要求更高,它不允许对象没有发生逃逸。
同步消除(Synchronization Elimination)
线程同步本身是一个相对耗时的过程,如果一个对象没有逃逸出线程,无法被其他线程访问,那么该对象的读写肯定就不会有竞争,对该对象实施的同步加锁操作也就可以安全地消除掉。
总结
说了这么多,可以发现对象并不是都在堆上分配内存的。因为通过逃逸分析后,可以对没有逃逸的对象进行标量替换。
另外,由于复杂度等原因,HotSpot中目前还不支持栈上分配的优化。
最后,谢谢你这么帅,还给我和。