Allocation de mémoire tas lors de la création d'objets

ApprendreJavaEn cours,On pense généralement quenewLes objets qui sortent sont tous assignés au tas,En fait, cette conclusion n'est pas tout à fait correcte,Parce que c'est la plupartnewL'objet sortant est assigné au tas,Pas tous..Par la droiteJavaAnalyse du processus d'attribution des objets,On sait qu'il y a deux autres endroits où les objets peuvent être stockés.Ces deux endroits sont empilés séparément （Connaissance de l'analyse des évasions）EtTLAB（Thread Local Allocation Buffer）.Commençons par les deux,Et puis ouiJavaDescription du processus d'attribution des objets.

Allocation sur pile

InJVMMoyenne,Heap est partagé par thread,Ainsi, les objets sur le tas sont partagés et visibles pour chaque thread,Il suffit de tenir la référence de l'objet,Vous pouvez accéder aux données des objets stockés dans le tas.Le système de collecte des ordures de la machine virtuelle peut récupérer des objets qui ne sont plus utilisés dans le tas,Mais pour le collecteur d'ordures,Peu importe le filtrage des objets recyclables,Il faut du temps pour récupérer et nettoyer la mémoire.

S'il est déterminé que la portée d'un objet ne s'échappe pas de la méthode,Cela pourrait assigner cet objet à la pile,Voilà.,L'espace mémoire occupé par l'objet peut être détruit avec le cadre de pile sortant de la pile.En application générale,Les objets locaux qui ne s'échappent pas représentent une grande proportion,Si vous pouvez utiliser l'allocation sur la pile,Ce grand nombre d'objets sera détruit automatiquement à la fin de la méthode, Pas besoin d'être recyclé par le collecteur d'ordures , Peut réduire la charge du collecteur d'ordures .

JVM Permet d'assigner des objets privés threadés à la pile , Au lieu d'être assigné au tas . L'avantage assigné à la pile est qu'elle peut être détruite par elle - même après la fin de l'appel de fonction , Sans l'intervention du collecteur d'ordures ,Pour améliorer les performances du système.
Base technique de l'allocation sur pile ：
L'un est l'analyse de l'évasion ： Le but de l'analyse d'évasion est de déterminer si la portée de l'objet peut s'échapper du corps de la fonction. . Pour une analyse de l'évasion, voir mon autre article ：

Deuxièmement, le remplacement scalaire ：Permet d'assigner des objets à la pile, Par exemple, si un objet a deux champs , Les deux champs sont attribués comme variables locales .

Seulement dansserver L'analyse d'évasion ne peut être activée qu'en mode ,Paramètres-XX:DoEscapeAnalysisActiver l'analyse d'évasion,Paramètres-XX:+EliminateAllocationsActiver le remplacement scalaire（Ouverture par défaut）.Java SE 6u23Après la version,HotSpot L'analyse d'évasion est activée par défaut ,Les options sont disponibles-XX:+PrintEscapeAnalysisVoir les résultats de l'analyse d'évasion.

TLAB

TLABSon nom complet estThread Local Allocation Buffer,C'est - à - dire que le thread assigne localement le cache,C'est une zone d'allocation de mémoire dédiée au thread.
Parce que les objets sont généralement assignés sur le tas , Et le tas est partagé globalement . Donc en même temps ,Il peut y avoir plusieurs Threads qui demandent de l'espace sur le tas.Donc,, Chaque affectation d'objet doit être synchronisée （Adoption de la machine virtuelleCASL'atomicité de l'opération de mise à jour est garantie par une méthode de retry échouée）, Et l'efficacité de la distribution dans des situations concurrentielles va encore diminuer .JVMUtiliserTLABPour éviter les conflits multithreadés,Lors de l'attribution de la mémoire à un objet,Chaque fil utilise son propreTLAB,Cela évite la synchronisation des fils,Amélioration de l'efficacité de l'affectation des objets.
TLABElle occupeeEdenEspace régional,OnTLABDans le cas de, L'opportunité virtuelle est ChaqueJava Le thread assigne un morceau TLABEspace.Paramètres-XX:+UseTLABOuvertTLAB,La valeur par défaut est activée.TLABLa mémoire de l'espace est très petite,Par défaut, seule la totalitéEdenSpatial1%, Bien sûr, avec des options -XX:TLABWasteTargetPercentParamètresTLABOccupation de l'espaceEdenTaille en pourcentage de l'espace.
Parce queTLAB L'espace n'est généralement pas grand , Donc les gros objets ne peuvent pas être dans TLABPour distribuer, Toujours directement sur le tas .TLAB Parce que l'espace est plus petit , Il est donc facile de remplir .Par exemple,,Un100KDe l'espace,Déjà utilisé80KB, Quand une redistribution est nécessaire 30KBLorsque l'objet, Il n'y a rien à faire . Il y a deux options pour les opportunités virtuelles ,Premièrement,Abandon actuelTLAB,Ce serait un gaspillage20KBEspace;Deuxièmement,Prends ça.30KB Les objets sont directement assignés au tas ,Conserver leTLAB, On espère qu'à l'avenir, il y aura moins de 20KB Les demandes d'attribution d'objets pour . En fait, la machine virtuelle maintient un système interne appelé refill_wasteValeur de, Lorsque l'objet demandé est supérieur à refill_wasteHeure, Sélectionnez assigner dans le tas ,Si elle est inférieure à cette valeur, Le présent TLAB,NouveauTLAB Pour assigner des objets . Ce seuil peut être utilisé TLABRefillWasteFractionPour ajuster,Il indiqueTLAB Pourcentage de déchets autorisés .La valeur par défaut est64, Cela signifie que l'utilisation est d'environ 1/64DeTLABL'espace commerefill_waste.Par défaut,TLABEtrefill_waste Qui s'adaptent constamment à l'exécution , Optimiser l'état de fonctionnement du système . Si vous voulez désactiver le réglage automatique TLABTaille,Peut être utilisé-XX:-ResizeTLABDésactiverResizeTLAB,Et utiliser-XX:TLABSizeAssigner manuellement unTLABTaille.
-XX:+PrintTLABPeut suivreTLABUtilisation de. Les modifications manuelles ne sont généralement pas recommandées TLABParamètres connexes, Le comportement par défaut de la machine virtuelle est recommandé .

Deux méthodes d'allocation de mémoire d'objet

La tâche d'allouer de l'espace à un objet équivaut à placer un morceau de mémoire de taille déterminée à partir deJavaDiviser en tas.

Collision du pointeur(Serial、ParNewBande d'attenteCompactCollecteur de processus)
HypothèsesJavaLa mémoire dans le tas est absolument régulière,Toute la mémoire utilisée est mise de côté,Mémoire libre de l'autre côté,Un pointeur est placé au milieu pour indiquer le point de démarcation,La mémoire allouée déplace simplement le pointeur vers l'espace libre à une distance égale à la taille de l'objet,Cette répartition s'appelle“Collision du pointeur”（Bump the Pointer）.
Liste libre(CMSCette baseMark-SweepCollecteur d'algorithmes)
SiJavaLa mémoire dans le tas n'est pas régulière,La mémoire utilisée et la mémoire libre sont entrelacées,Alors il n'y a aucun moyen de faire un simple claquement de pointeur,La machine virtuelle doit tenir une liste,Notez quels blocs de mémoire sont disponibles,Trouver un espace assez grand dans la liste pour diviser l'Instance objet au moment de l'allocation,Et mettre à jour les enregistrements sur la Liste,Cette répartition s'appelle“Liste libre”（Free List）.
  

Résumé

Processus global

Processus d'attribution des objets

Si l'allocation sur la pile est activée ,JVM Sera distribué sur la pile avancée , Si l'allocation sur la pile n'est pas activée ou si les conditions ne sont pas remplies TLABRépartition,SiTLABAllocation infructueuse, Essayez encore. edenRépartition régionale, Si l'objet remplit les conditions pour entrer directement dans l'âge , Ensuite, il est distribué directement à la génération plus âgée .

La façon dont l'objet est référencé en mémoire

La structure de l'objet en mémoire