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JVM 角度看代码优化

从JVM角度看,有这几种优化手段:

  • 栈上分配:
    把对上分配对象空间的行为转化成栈上分配,减少YGC,提供性能
  • 同步省略
    同步代码块锁消除
  • 标量替换
    为栈上分配提供了基础,和栈上分配时搭配做的

这几个优化手段需要JVM配置之外,写代码时还是需要配合的点,要不JVM优化也不会起作用,拜拜提供了优化手段而你不用

代码优化点太多了,我觉淂还是叉开来好些好理解一些......


栈上分配

栈上分配具体内容看:JVM 面试题【中级】,我就不再写一遍了

方法内部变量写的好一些,仔细一些以实现栈上分配的确有很大优势,这里跑个例子

public class Max {

    public static void main(String[] args) {

        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            newValue();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time:" + (endTime - startTime));

        try {
            Thread.sleep(100000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void newValue() {
        Dog dog = new Dog();
    }

}
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关闭栈上分配

  • JVM配置:-Xms256m -Xmx256m -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGCDetails
  • log 日志:2次 YGC,耗时91毫秒,挺长了 w(゚Д゚)w
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 65536K->761K(76288K)] 65536K->769K(251392K), 0.0016895 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 66297K->713K(76288K)] 66305K->721K(251392K), 0.0023094 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
Time:91
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  • 内存快照:Dog 对象194万个,好多,这还是GC之后呀
  • GC快照:新生代64M里吃了47M,这样的短时间内大量创建的对象,要是在生命周期长一点的话,直接会爆到老年代里,估计会OOM,我这里堆内存才给了256M

启动栈上分配

  • JVM配置:-Xms256m -Xmx256m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGCDetails
  • log 日志:没有GC,耗时7毫秒,时间差距相当大呀 O(≧口≦)O
Time:7
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  • 内存快照:Dog 对象只有7万个了,当然实际总是和理论有些差距啊,理论上堆内存现在一个Dog对象都没有才对的 ┑( ̄Д  ̄)┍
  • GC快照:新生代64M里吃了25M,和上面差距还是挺大的

总结

大家别看测试用例方法是执行1000万次,就意味没有实际意义啦,大家写的程序,分分钟你以为方法执行的少吗,能不能做到栈上分配堆性能是及其有意思的,差距大家都看到了吧

还没完啊

神转折来啦 (/// ̄皿 ̄)○~ 这是《深入理解JVM虚拟机里的原话》

逃逸分析的技术99年就出现了,一直到JDK1.6 Hotspot 才开始支持初步的逃逸分析,即便到现在这项技术仍未成熟,还有很大的改进余地。不成熟的原因是逃逸分析的计算成本非常高,甚至不能保证带来的性能优势会高于计算成本,在实际应用中,尤其是大型应用中反而发现逃逸发分析可能出现不稳定的状态。直到JDK7时才默认开启这项技术,服务模式的java程序才支持

上面例子效果明显,更多原因是因为下面会说的标量替换,没看到内存快照嘛,即便开启逃逸分析之后,Dog对象在堆内存中还是有非常多的对象存在,这和理论差距还是满大的

同步省略

懒得打字了,大家看图吧:

典型的例子:

public void test() {
    Dog dog = new Dog();
    synchronized (dog) {
        System.out.println(dog);
    }
}
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对于上面这个方法,JIT 动态编译器虽然会帮我们自动把锁消除了,但是在这是在运行阶段才会优化的,编译成字节码时还是能看到锁指令的

另外虽然有JIT优化,但是相比我们直接不写锁,优化之后的性能还是不如的,大家最好还是这样写,性能更好一些:

public void test() {
    Dog dog = new Dog();
    System.out.println(dog);
}
复制代码

标量替换

java 中:

  • 标量: 是指一个无法再被分解成更小的数据的数据,比如基础数据类型
  • 聚合量: 相对的就是那些还可以再分解的,比如对象就是
  • -XX:+EliminateAllocations JDK7开始默认是开启的

在JIT阶段,经过逃逸分析后,如果方法内对象符合栈上分配的规则,那会这个对象在栈上就会以标量的形式存储,可以进一步节省分配对象的操作

比如一个对象:

public class Dog extends Max {
    public int age = 10;
    public String name = "AA";
}
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经过标量替换后,一个Dog对象会以这种方式存储在局部变量表里:

    public void test() {
        // 一个 Dog 对象会变成下面这样
        int age = 10;
        String name = "AA";
    }
复制代码

标量替换为栈上分配提供了很好的基础 (⊙﹏⊙)

标量替换你要是在 JVM 配置里面关了,那栈上分配就不管用了,标量替换、栈上分配这2个必须都得设置才能起作用

PS:想骂娘,深度越深的技术,只是点都是这样拔出萝卜带出泥,一茬接一茬,目不暇接,越看越晕,要是资料再补全,跳着来,尼玛想死的心都有 (〃>目<)