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标题: 对象一定分配在堆中吗？聊聊TLAB和逃逸分析技术 [打印本页]

作者: 刘俊凯 时间: 2024-10-31 07:54
标题: 对象一定分配在堆中吗？聊聊TLAB和逃逸分析技术
TLAB

TLAB是虚拟机在堆内存的eden分别出来的一块专用空间，是线程专属的。在虚拟机的TLAB功能启动的情况下，在线程初始化时，虚拟时机为每个线程分配一块TLAB空间（包含在 Eden 空间内），只给当前线程使用，这样每个线程都单独拥有一个空间，如果需要分配内存，就在自己的空间上分配，这样就不存在竞争的情况，可以大大提升分配服从。
多线程同时分配内存时，使用 TLAB 可以避免一系列的非线程安全问题，同时还能提升内存分配的吞吐量，因此我们可以将这种内存分配方式称为快速分配策略
为什么要有 TLAB ：

堆区是线程共享的，任何线程都可以访问到堆区中的共享数据
由于对象实例的创建在 JVM 中非常频繁，因此在并发环境下从堆区中分别内存空间是线程不安全的
为避免多个线程操作同一地址，需要使用加锁等机制，进而影响分配速度

固然了，不是全部的对象实例都可以或许在 TLAB 中成功分配内存，但 JVM 确实是将 TLAB 作为内存分配的首选。
在步调中，可以通过 -XX:UseTLAB 设置是否开启 TLAB 空间。
默认情况下，TLAB 空间的内存非常小，仅占有整个 Eden 空间的 1%，可以通过 -XX:TLABWasteTargetPercent 设置 TLAB 空间所占用 Eden 空间的百分比大小。
一旦对象在 TLAB 空间分配内存失败时，JVM 就会尝试着通过使用加锁机制确保数据操作的原子性，从而直接在 Eden 空间中分配内存
逃逸分析技术

对象一定分配在堆中吗？

不一定的，JVM通过「逃逸分析」，那些逃不出方法的对象就会在栈上分配。
栈上分配的条件

作用域不会逃逸出方法的对象
小对象(一般几十个byte)；大对象无法在栈上分配
标量更换：若逃逸分析证明一个对象不会逃逸出方法，不会被外部访问，并且这个对象是可以被分解的，那步调在真正执行的时候可能不创建这个对象，而是直接创建这个对象分解后的标量来代替。这样就无需在对对象分配空间了，只在栈上为分解出的变量分配内存即可。

什么是逃逸分析

逃逸分析(Escape Analysis)，是一种可以有效淘汰Java 步调中同步负载和内存堆分配压力的跨函数全局数据流分析算法。
通过逃逸分析，Java Hotspot编译器可以或许分析出一个新的对象的引用的使用范围，从而决定是否要将这个对象分配到堆上。

一个对象在方法中被定义后，对象如果只在方法内部使用，则认为没有发生逃逸；（没有发生逃逸的对象，会在栈上分配）
当一个对象在方法中被定义后，它被外部方法所引用，则认为发生了逃逸。

怎样快速的判断是否发生了逃逸分析？

看new的对象实体是否有可能在方法外被调用。注意是看new 出来的实体，而不是谁人引用变量。

普通点讲，如果一个对象的指针被多个方法大概线程引用时，那么我们就称这个对象的指针发生了逃逸。

逃逸分析的利益

栈上分配，可以降低垃圾收集器运行的频率。
同步消除，如果发现某个对象只能从一个线程可访问，那么在这个对象上的操作不需要同步。
标量更换，把对象分解成一个个基本类型，并且内存分配不再是分配在堆上，而是分配在栈上。这样的利益有
- 淘汰内存使用，因为不用生成对象头。
- 步调内存回收服从高，并且GC频率也会淘汰。

小结

关于逃逸分析的论文在1999年就已经发表了，但直到JDK 1.6才有实现，而且这项技术到如今也并不是非常成熟的。
其根本原因就是无法保证逃逸分析的性能消耗一定能高于他的消耗。虽然经过逃逸分析可以做标量更换、栈上分配、和锁消除。但是逃逸分析自身也是需要进行一系列复杂的分析的，这其实也是一个相对耗时的过程。
一个极端的例子，就是经过逃逸分析之后，发现没有一个对象是不逃逸的。那这个逃逸分析的过程就白白浪费掉了。
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