Java中的转义分析

Question

据我所知，JVM 使用转义分析来进行某些性能优化比如锁粗化和锁省略。 我感兴趣的是 JVM 是否有可能决定可以使用逃逸分析在堆栈上分配任何特定对象。

一些资源让我认为我是对的。 是否有 JVM 能够真正做到这一点？

Answer 1

使用此版本的 java -XX:+DoEscapeAnalysis 可以大大减少 gc 活动，并且执行速度提高 14 倍。

$ java -version
java version "1.6.0_14"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_14-b08)
    Java HotSpot(TM) Client VM (build 14.0-b16, mixed mode, sharing)

$ uname -a
Linux xxx 2.6.18-4-686 #1 SMP Mon Mar 26 17:17:36 UTC 2007 i686 GNU/Linux

没有逃逸分析，

$ java -server -verbose:gc EscapeAnalysis|cat -n
     1  start
     2  [GC 896K->102K(5056K), 0.0053480 secs]
     3  [GC 998K->102K(5056K), 0.0012930 secs]
     4  [GC 998K->102K(5056K), 0.0006930 secs]
   --snip--
   174  [GC 998K->102K(5056K), 0.0001960 secs]
   175  [GC 998K->102K(5056K), 0.0002150 secs]
   176  10000000

有逃逸分析，

$ java -server -verbose:gc -XX:+DoEscapeAnalysis EscapeAnalysis
start
[GC 896K->102K(5056K), 0.0055600 secs]
10000000

有逃逸分析执行时间显着减少。 为此，循环更改为 10e9 次迭代，

public static void main(String [] args){
    System.out.println("start");
    for(int i = 0; i < 1000*1000*1000; ++i){
        Foo foo = new Foo();
    }
    System.out.println(Foo.counter);
}

没有逃逸分析，

$ time java -server EscapeAnalysis
start
1000000000

real    0m27.386s
user    0m24.950s
sys     0m1.076s

有逃逸分析，

$ time java -server -XX:+DoEscapeAnalysis EscapeAnalysis
start
1000000000

real    0m2.018s
user    0m2.004s
sys     0m0.012s

因此，在有逃逸分析的情况下，示例的运行速度比非逃逸分析的运行速度快约 14 倍。

Answer 2

我不认为它会对堆栈分配进行转义分析。 示例：

public class EscapeAnalysis {

    private static class Foo {
        private int x;
        private static int counter;

        public Foo() {
            x = (++counter);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("start");
        for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {
            Foo foo = new Foo();
        }

        System.out.println(Foo.counter);
    }
}

使用 -server -verbose:gc -XX+DoEscapeAnalysis：

start
[GC 3072K->285K(32640K), 0.0065187 secs]
[GC 3357K->285K(35712K), 0.0053043 secs]
[GC 6429K->301K(35712K), 0.0030797 secs]
[GC 6445K->285K(41856K), 0.0033648 secs]
[GC 12573K->285K(41856K), 0.0050432 secs]
[GC 12573K->301K(53952K), 0.0043682 secs]
[GC 24877K->277K(53952K), 0.0031890 secs]
[GC 24853K->277K(78528K), 0.0005293 secs]
[GC 49365K->277K(78592K), 0.0006699 secs]
10000000

据称 JDK 7 支持堆栈分配。

Answer 3

越狱分析确实不错，但这并不是完全获得越狱卡。 如果对象内部有一个动态大小的集合，则逃逸分析不会从堆切换到堆栈。 例如：

public class toEscape {
   public long l;
   public List<Long> longList = new ArrayList<Long>();
}

即使这个对象是在方法中创建的，并且从语法的角度来看绝对不会转义，编译器也不会将其标记为转义。 我怀疑是因为从纯粹的语法角度来看， longList 的大小并没有真正限制，它可能会破坏你的堆栈。 因此我认为这个案子需要通过。 我对此进行了实验，其中 longList 为空，但它仍然在一个简单的微基准测试中引起了集合。