詳解jvm中的標(biāo)量替換
概述
通常在java中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，大家都認(rèn)為是在堆中創(chuàng)建。 在jdk6開始有逃逸分析，標(biāo)量替換等技術(shù)，關(guān)于在堆中創(chuàng)建對(duì)象不再絕對(duì)。
關(guān)于標(biāo)量替換，通過以下幾點(diǎn)進(jìn)行概述：
- 逃逸分析
- 標(biāo)量替換是什么
- 測(cè)試標(biāo)量替換
逃逸分析
逃逸分析是一種分析技術(shù)，分析對(duì)象的動(dòng)態(tài)作用域，供其他優(yōu)化措施提供依據(jù)。比如分析一個(gè)對(duì)象不會(huì)逃逸到方法之外或線程之外，其它優(yōu)化措施（棧上分配，標(biāo)量替換等）根據(jù)逃逸程度進(jìn)行優(yōu)化。
逃逸分析示例
public class EscapeAnalysis {
public Person p;
/**
* 發(fā)生逃逸，對(duì)象被返回到方法作用域以外，被方法外部，線程外部都可以訪問
*/
public void escape(){
p = new Person(26, "TomCoding escape");
}
/**
* 不會(huì)逃逸，對(duì)象在方法內(nèi)部
*/
public String noEscape(){
Person person = new Person(26, "TomCoding noEscape");
return person.name;
}
}
static class Person {
public int age;
public String name;
... // 省略構(gòu)造方法
}
標(biāo)量替換是什么
標(biāo)量可以理解成一種不可分解的變量，如java內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)類型、引用類型等。 與之對(duì)應(yīng)的聚合量是可以被拆解的，如對(duì)象。
當(dāng)通過逃逸分析一個(gè)對(duì)象只會(huì)作用于方法內(nèi)部，虛擬機(jī)可以通過使用標(biāo)量替換來進(jìn)行優(yōu)化。
比如上述noEscape()方法中person對(duì)象只會(huì)在方法內(nèi)部，通過標(biāo)量替換技術(shù)得到如下偽碼：
/**
* 不會(huì)逃逸，對(duì)象在方法內(nèi)部
*/
public String noEscape(){
int age = 26;
String name = "TomCoding noEscape";
return name;
}
測(cè)試標(biāo)量替換
接下來我們通過對(duì)noEscape()方法進(jìn)行測(cè)試，主要測(cè)試兩種場(chǎng)景：
- 不使用標(biāo)量替換
- 使用標(biāo)量替換
以下測(cè)試是在jdk8中運(yùn)行（注jdk8默認(rèn)是開啟逃逸分析，標(biāo)量替換技術(shù)的）
測(cè)試代碼如下：
void testEliminateAllocationsWithNoEscape() {
int n = 100000000;
long start = System.currentTimeMillis();
EscapeAnalysis escapeAnalysis = new EscapeAnalysis();
for (int i = 0; i < n; i++) {
// noEscape()不會(huì)發(fā)生逃逸
escapeAnalysis.noEscape();
}
System.out.println("耗時(shí)：" + (System.currentTimeMillis() - start));
}
- 不使用標(biāo)量替換
將jvm參數(shù)設(shè)置如下：
-Xms5m 最小堆內(nèi)存5M -Xmx5m 最大堆內(nèi)存5M -XX:+PrintGC 打印gc日志 -XX:-EliminateAllocations 關(guān)閉標(biāo)量替換優(yōu)化
運(yùn)行后在我本機(jī)的耗時(shí)：3006毫秒，gc發(fā)生2000多次。
- 使用標(biāo)量替換
將jvm參數(shù)設(shè)置如下：
-Xms5m 最小堆內(nèi)存5M -Xmx5m 最大堆內(nèi)存5M -XX:+PrintGC 打印gc日志 -XX:+EliminateAllocations 關(guān)閉標(biāo)量替換優(yōu)化
運(yùn)行后在我本機(jī)的耗時(shí)：20毫秒，gc發(fā)生6次。
再來看看發(fā)生逃逸的對(duì)象使用標(biāo)量替換效果
測(cè)試代碼如下：
void testEliminateAllocationsWithEscape() {
int n = 100000000;
long start = System.currentTimeMillis();
EscapeAnalysis escapeAnalysis = new EscapeAnalysis();
for (int i = 0; i < n; i++) {
// escape()發(fā)生逃逸
escapeAnalysis.escape();
}
System.out.println("耗時(shí)：" + (System.currentTimeMillis() - start));
}
將jvm參數(shù)設(shè)置如下：
-Xms5m 最小堆內(nèi)存5M -Xmx5m 最大堆內(nèi)存5M -XX:+PrintGC 打印gc日志 -XX:+EliminateAllocations 關(guān)閉標(biāo)量替換優(yōu)化
運(yùn)行后在我本機(jī)的耗時(shí)：3705毫秒，gc發(fā)生2000多次。
總結(jié)
- 可以看到通過逃逸分析與標(biāo)量替換技術(shù)有效的減少了gc次數(shù)（減少了對(duì)象在堆中創(chuàng)建的數(shù)量）。
- 實(shí)際編碼過程中避免對(duì)象逃逸情況是一種理想的情況。可以形成一種編碼意識(shí)，盡量去減少對(duì)象逃逸。
思考
標(biāo)量替換只是利用逃逸分析其中的一種優(yōu)化措施， 還有其它優(yōu)化措施嗎？
以上就是詳解jvm中的標(biāo)量替換的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于jvm 標(biāo)量替換的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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