Jvm优化技术

Jvm优化技术有：逃逸分析、方法内联

一：Jvm优化技术之逃逸分析

1：概念

JVM的优化技术，可以有效减少Java 程序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。

2：作用

1：逃逸分析的基本行为就是分析对象动态作用域：当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他地方中，称为方法逃逸。
2：通过逃逸分析，Java Hotspot编译器能够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。

3：逃逸分析的示例

1：线程逃逸
// StringBuilder可能会被其他线程改掉值，称为：线程逃逸
public static StringBuffer craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer();
    sb.append(s1);
    sb.append(s2);
    return sb;
}

2：不逃逸：不将StringBuilder返回出去。
public static String createStringBuffer(String s1, String s2) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer();
    sb.append(s1);
    sb.append(s2);
    return sb.toString();
}

4：JIT针对逃逸分析做的优化

1：同步省略：如果一个对象被发现只能从一个线程被访问到，那么对于这个对象的操作可以不考虑同步。 ---> JVM的锁优化技术（也成为锁消除）。

// 示例代码
public void f() {
    Object hollis = new Object();
    synchronized (hollis) {
        System.out.println(hollis);
    }
}

// 代码中对hollis这个对象进行加锁，但是hollis对象的生命周期只在f()方法中，并不会被其他线程所访问到，所以在JIT编译阶段就会被优化掉。
// JIT优化后
public void f() {
    Object hollis = new Object();
    System.out.println(hollis);
}

2：将堆分配转化为栈分配：如果一个对象在子程序中被分配，要使指向该对象的指针永远不会逃逸，对象可能是栈分配的候选，而不是堆分配。
优点：JVM无需在堆上分配内存，不需要进行GC的回收。

问1：Java栈（虚拟机栈）的内存如何释放回收？
Java方法调用结束后，虚拟机栈中的内存数据会被JVM自动回收的，不需要GC等回收工具介入。

3：分离对象或标量替换：经过JIT优化，就会把这个对象拆解成若干个其中包含的若干个成员变量来代替。
优点：可以大大减少堆内存的占用。因为一旦不需要创建对象了，那么就不再需要分配堆内存了。

标量：是指一个无法再分解成更小的数据的数据。Java中的原始数据类型就是标量。
聚合量：可以分解的数据叫做聚合量（分解为其他聚合量和标量）。Java中的对象就是聚合量。

// 示例代码
public static void main(String[] args) {
    alloc();
}
private static void alloc() {
    Point point = new Point（1,2）;
    System.out.println("point.x="+point.x+"; point.y="+point.y);
}
class Point{
    private int x;
    private int y;
}

// point对象并没有逃逸出alloc方法，并且point对象是可以拆解成标量的。那么，JIT就会不会直接创建Point对象，而是直接使用两个标量int x ，int y来替代Point对象。
// 标量替换后。
private static void alloc() {
    int x = 1;
    int y = 2;
    System.out.println("point.x="+x+"; point.y="+y);
}

5：如何开启和关闭逃逸分析

-XX:+DoEscapeAnalysis ： 表示开启逃逸分析
-XX:-DoEscapeAnalysis ： 表示关闭逃逸分析 从jdk 1.7开始已经默认开始逃逸分析，如需关闭，需要指定-XX:-DoEscapeAnalysis

参考：逃逸分析

二：Jvm优化技术之方法内联

1：概念
通俗的讲就是把方法内部调用的其它方法的逻辑，嵌入到自身的方法中去，变成自身的一部分，之后不再调用该方法，从而节省调用函数带来的额外开支。
比如：实体类的Getter()和Setter()在调用上会比执行更耗时，因此Jvm在优化的时候会做方法内联。

2：Java和C++中的方法内联

C++ 函数内联可通过inline进行声明，而Java方法内联则由JVM控制，开发者无法控制。
C++ 函数内联为编译时进行，而Java 方法内联则是由JIT在运行期进行。

3：Java中如何控制方法使其产生方法内联？
final()：如果希望方法被内联，尽量用private、static、final修饰，这样Jvm可以直接内联。如果是public、protected修饰方法Jvm则需要进行类型判断，因为这些方法可以被子类继承和覆盖，Jvm需要判断内联究竟内联是父类还是其中某个子类的方法。