3.JVM内存分配机制详解 - 3.4 对象栈上分配&逃逸分析&标量替换 - 《Java架构师-2021》

1).对象栈上分配&逃逸分析
1.我们通过JVM内存分配可以知道JAVA中的对象都是在堆上进行分配，当对象没有被引用的时候，需要依靠GC进行回收内存，如果对象数量较多的时候，会给GC带来较大压力，也间接影响了应用的性能。
2.为了减少临时对象在堆内分配的数量，JVM通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问。
如果不会逃逸可以将该对象在栈上分配内存，这样该对象所占用的内存空间就可以随函数栈帧出栈而销毁，从而就减轻了垃圾回收的压力。
3.对象逃逸分析：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。

public User test1() {
    User user = new User();
    user.setId(1);
    user.setName("zhuge");
    //TODO 保存到数据库
    return user;
}
public void test2() {
    User user = new User();
    user.setId(1);
    user.setName("zhuge");
    //TODO 保
}

如上面函数很显然test1方法中的user对象被返回了，这个对象的作用域范围不确定，test2方法中的user对象我们可以确定当方法结束这个对象就可以认为是无效对象了，对于这样的对象我们其实可以将其分配在栈内存里，让其在方法结束时跟随栈内存一起被回收掉。
JVM对于这种情况可以通过开启逃逸分析参数(-XX:+DoEscapeAnalysis)来优化对象内存分配位置，使其通过标量替换优先分配在栈上(栈上分配)，
JDK7之后默认开启逃逸分析，如果要关闭使用参数(-XX:-DoEscapeAnalysis)

2).标量替换,通过逃逸分析确定该对象不会被外部访问，并且对象可以被进一步分解时，JVM不会创建该对象，而是将该对象成员变量分解若干个被这个方法使用的成员变量所代替，这些代替的成员变量在栈帧或寄存器上分配空间，这样就不会因为没有一大块连续空间导致对象内存不够分配(类在创建时是需要一块连续的内存空间的)。

开启标量替换参数(-XX:+EliminateAllocations)，JDK7之后默认开启。

3). 标量与聚合量,标量即不可被进一步分解的量，而JAVA的基本数据类型就是标量（如：int，long等基本数据类型以及 reference类型等），标量的对立就是可以被进一步分解的量，而这种量称之为聚合量。而在JAVA中类对象就是可以被进一步分解的聚合量。

/** 堆、栈上分配，标量替换实例解析
  * 代码调用了1亿次alloc()，如果是分配到堆上，大概需要1GB以上堆空间，如果堆空间小于该值，必然会触发GC。
 1 * 使用如下参数不会发生GC，PrintGC是将GC日志打印出来，同时开启了DoEscapeAnalysis 逃逸分析和EliminateAllocations标量替换
   * ‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:+DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:+EliminateAllocations
 2 * 使用如下参数都会发生大量GC，
   * ‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:‐DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:+EliminateAllocations
   * ‐Xmx15m ‐Xms15m ‐XX:+DoEscapeAnalysis ‐XX:+PrintGC ‐XX:‐EliminateAllocations
 */
public class AllotOnStack {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            alloc();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }
    private static void alloc() {
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("zhuge");
    }
}

结论：栈上分配依赖于逃逸分析和标量替换，这两个都要打开