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[Java知识库]jvm的部分操作,jvm调优——栈上分配。

栈上分配

x.1 简介

java虚拟机提供的一项优化技术。

基本思想即:对于那些线程私有的对象(这里指不可能被其他线程访问的对象),可以将他们打散分配在栈上,而不是分配在堆上。

好处:可以在函数调用结束后自行销毁,而不需要垃圾回收器的介入,从而提高系统的性能。

x.2 实现

技术基础是进行逃逸分析。逃逸分析的目的是判断对象的作用域是否有可能逃逸出函数体。

private static User u;
public static void alloc(){
    u = new User();
    u.id = 7;
    u.name = "分配内存";
}

对象User u 是类的成员变量,该字段有可能被任何线程访问,因此属于逃逸对象

public static void alloc(){
    User u = new User();
    u.id = 7;
    u.name = "分配内存";

}

此时,对象User以局部变量的形式存在,且该对象并没有被alloc()函数返回,或者出现任何形式的公开。属于并未发生逃逸,此种情况下,虚拟机就有可能将User分配在栈上,而不在堆上。

再举示例分析:

public class OnStackTest {
    public static class User{
        public int id=0;
        public String name="";
    }
    
    public static void alloc(){
        User u = new User();
        u.id = 7;
        u.name = "fpnc";

    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        long b=System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<100000000;i++){
            alloc();
        }
        long e=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(e-b);

    }

}

上述代码在主函数中进行了1亿次alloc()调用来创建对象,由于这个User对象实例需要占据约16字节的空间,因此,累计分配空间将近1.5GB。如果堆内存的空间小于这个值,就必然会发生GC。

应用如下参数运行上述代码:

-server -Xmx10m -Xms10m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGC -XX:-UseTLAB -XX:+EliminateAllocations

这里使用参数-server执行程序,因为在Server模式下,才可以启用逃逸分析。参数-
XX:+DoEscapeAnalysis启用逃逸分析,-Xmx10m指定了堆空间最大为10MB。显然,
如果对象在堆上分配,必然会引起大量的GC。如果GC真的发生了,参数-XX:+PrintGC
将打印GC日志。参数-XX:+ EliminateAllocations开启了标量替换(默认打开),允许
将对象打散分配在栈上,比如对象拥有id和name两个字段,那么这两个字段将会被视为
两个独立的局部变量进行分配。参数-XX:-UseTLAB关闭了TLAB。

推荐去看看这篇博主写的TLAB

TLAB
Thread Local Allocation Buffer
线程本地分配缓存

一个线程专用的内存分配区域,为了加速对象分配
每一个线程,都会产生一个TLAB,该线程独享的工作区域
每一个线程,都会默认使用TLAB区域
TLAB用来避免多线程冲突问题,提高对象分配效率

内存大小
TLAB空间一般不会太大
eden区放不下,优先,分配到TLAB区
TLAB区也放不下,会直接分配在堆上

JVM
JVM中,创建对象的时候
TLAB区域,可以提高对象的创建效率

x.3实战环节

未修改jvm参数,程序执行后,完整的输出如下:

看起来没什么问题,接着按如下操作修改这次项目的jvm参数,加上

-server -Xmx10m -Xms10m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGC -XX:-UseTLAB -XX:+EliminateAllocations

?结果如下:

然鹅我加上我们的jvm参数,发现竟然耗时相同而且进行了两次GC,说好的优化呢?

这里不得不说所使用的idea2021.2版,默认jvm的部分参数:
 -Xmx750m
 -XX:ReservedCodeCacheSize=512m(idea的缓存大小)
?-Xms128m
 -XX:+UseG1GC

?控制变量法不能忽略呀,再次修改参数为 -Xmx10m -Xms10m?-XX:+PrintGC -XX:-UseTLAB

?

?可以明显看到,优化的效果还是不错的。

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加:2021-11-23 12:12:19  更:2021-11-23 12:14:01 
 
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