「java逃逸模式」Java逃逸

今天给各位分享java逃逸模式的知识，其中也会对Java逃逸进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、java虚拟机工作原理？
• 2、栈上分配(逃逸分析)
• 3、java中的逃逸字符怎么理解？他们分别对其前面还是后面的字符作用？有什么效果啊？
• 4、深入理解jvm原理之逃逸分析
• 5、如何捕获java线程中的逃逸的异常

java虚拟机工作原理？

从宏观上介绍一下Java虚拟机的工作原理。从最初编写的Java源文件（.java文件）是如何一步步执行的，如下图所示，首先Java源文件经过前端编译器（javac或ECJ）将.java文件编译为Java字节码文件，然后JRE加载Java字节码文件，载入系统分配给JVM的内存区，然后执行引擎解释或编译类文件，再由即时编译器将字节码转化为机器码。主要介绍下图中的类加载器和运行时数据区两个部分。

（1）类加载指将类的字节码文件（.class）中的二进制数据读入内存，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆上创建java.lang.Class对象，封装类在方法区内的数据结构。类加载的最终产品是位于堆中的类对象，类对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向JAVA程序提供了访问方法区内数据结构的接口。如下是类加载器的层次关系图。

启动类加载器（BootstrapClassLoader）：在JVM运行时被创建，负责加载存放在JDK安装目录下的jre\lib的类文件，或者被-Xbootclasspath参数指定的路径中，并且能被虚拟机识别的类库（如rt.jar，所有的java.*开头的类均被Bootstrap ClassLoader加载）。启动类无法被JAVA程序直接引用。

扩展类加载器（Extension ClassLoader）：该类加载器负责加载JDK安装目录下的\jre\lib\ext的类，或者由java.ext.dirs系统变量指定路径中的所有类库，开发者也可以直接使用扩展类加载器。

应用程序类加载器（AppClassLoader）：负责加载用户类路径（Classpath）所指定的类，开发者可以直接使用该类加载器，如果应用程序中没有定义过自己的类加载器，该类加载器为默认的类加载器。

用户自定义类加载器（User ClassLoader）：JVM自带的类加载器是从本地文件系统加载标准的java class文件，而自定义的类加载器可以做到在执行非置信代码之前，自动验证数字签名，动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类，从特定的场所（数据库、网络中）取得java class。

注意如上的类加载器并不是通过继承的方式实现的，而是通过组合的方式实现的。而JAVA虚拟机的加载模式是一种委派模式，如上图中的1-7步所示。下层的加载器能够看到上层加载器中的类，反之则不行。类加载器可以加载类但是不能卸载类。说了一大堆，还是感觉需要拿点代码说事。

首先先定义自己的类加载器MyClassLoader，继承自ClassLoader，并覆盖了父类的findClass(String name)方法，如下：

利用定义的类加载器加载指定的字节码文件，如通过MyClassLoader加载C:\\Users\\Administrator\\下的Test.class字节码文件，代码如下所示：

（2）运行时数据区

字节码的加载第一步，其后分别是认证、准备、解析、初始化，那么这些步骤又具体做了哪些工作，如下图所示：

（3）如下将介绍运行时数据区，主要分为方法区、Java堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。其中方法区和Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，而虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的内存区。

Java堆：Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，被进程的所有线程共享，在虚拟机启动时被创建。该区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，随着JIT编译器的发展与逃逸分支技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换等优化技术使得对象在堆上的分配内存变得不是那么“绝对”。Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。由于现在的收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆中还可以分为老年代和新生代(Eden、From Survivor、To Survivor)。根据Java虚拟机规范，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上连续即可。该区域的大小可以通过-Xmx和-Xms参数来扩展，如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展，将会抛出OutOfMemoryError异常。

方法区：用于存储被Java虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。不同于Java堆的是，Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，可以选择不实现垃圾收集。但并非数据进入了方法区就“永久”存在了，这区域内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。如果该区域内存不足也会抛出OutOfMemoryError异常。

常量池：这个名词可能大家也经常见，是方法区的一部分。Class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息就是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。Java虚拟机运行期间，也可能将新的常量放入常量池（如String类的intern()方法）。

虚拟机栈：线程私有，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。如果请求的站深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常，虚拟机栈在动态扩展时如果无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

过最简单的一段代码解释一下，程序在运行时数据区个部分的变化情况。

（4）通过编译器将Test.java文件编译为Test.class，利用javap -verbose Test.class对编译后的字节码进行分析，如下图所示：

（5）看看运行时数据区的变化：

栈上分配(逃逸分析)

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，它可以能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其它地方种，称为方法逃逸。

甚至还有可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或者可以在其它线程中访问的实例变量，称为线程逃逸。

在计算机语言编译器优化原理中，u 逃逸分析是指分析指针动态范围的方法 /u，它同编译器优化原理的指针分析和外形分析相关联。当变量/对象在方法中分配后，其指针有可能被返回或者被全局引用，这样会被其它过程或者线程所引用，这种现象称为指针/引用的逃逸(Escape)。

通俗的说，如果一个对象的指针被多个方法或者线程引用时，那么我们成这个对象的指针发生了逃逸。

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，从而觉得是否需要将这个对象分配到堆上。

java中的逃逸字符怎么理解？他们分别对其前面还是后面的字符作用？有什么效果啊？

\对后面的字符起作用，因为有些字符无法从键盘输入或者有其它的作用，所以用这种方式表示这些特殊字符，这些都是一个字符而不是两个字符

深入理解jvm原理之逃逸分析

最近一直在学习Java虚拟机原理，觉得有意思的地方就写个文章记录下来。优胜劣汰是自然界的发展，适用到Java虚拟机也不为过，jvm过了生存下去，一直在自我进化，Java虚拟机也在不停的进化和优化，有的是基于执行代码的优化，例如指令重排序等等；有的是基于分析技术，例如关系分析或者逃逸分析等等，今天就重点介绍一下jvm中的分析技术优化---逃逸分析；内容大部分源自于《深入理解Java虚拟机》；

逃逸分析一般分为两种：一种基本行为就是分析对象的动态作用域，当一个对象在方法中定义后，它可能被外部的方法所引用，例如作为调用参数传入了其他对象中，称为方法逃逸；甚至被外部线程所引用，例如赋值给变量或可以在其他线程中访问的变量，这种优化行为称为线程逃逸；

概念归概念，最终效果怎么样，肯定还需要是骡子是马拉出来遛遛，总牛的理论需要落地检验，说程序员的话，也就是一个对象不会逃逸到方法或者线程之外后，这个变量会进行一些高效的优化；实现方式一般有下面几种；

栈上分配：无论是C#还是Java的程序员，大家都知道，对象会创建在Java堆上，而Java堆中的对象对线程（Java线程）是共享和可见的，而虚拟机的垃圾回收就是回收对象不再适用的对象，无论哪种垃圾回收器，都需要需要筛选和整理可回收的对象，回收和整理要耗费很长时间，如果确定一个方法不会逃逸出方法之外，那就让这个对象直接分配在栈上，而对象所占用的空间也会随着帧栈的出栈而销毁，垃圾回收系统的压力会就变的小了；

消除同步：线程同步本身就是一个相对耗时的过程（至于为什么耗时，可以查询用户线程和内核线程相关知识），如果确认一个对象不会被其他线程访问；那么变量的读写就不会和其他线程竞争，对于这种变量实施的同步可以消除；

标量替换：标量又称scalar是指一个数据已经无法再分解成更小的数据来表示了，Java虚拟机中的原始数据例如int,long,等值类型以及reference类型，都不能再进一步分解，他们就可以称为标量，相对的，它们如果可以继续分解，那就是称为聚合量又称Aggregate，Java对象就是典型的聚合量，如果把一个对象拆散，根据程序访问情况，将其使用到的成员变量类型变成基本类型代替，如果jvm逃逸分析中发现这个对象不会外部对象使用，那程序执行的就不会创建该对象，为改为创建它的若干个被这个方法使用的成员变量来代替（栈上创建的数据，又很大的概率会被jvm分配至物理机的高速寄存器中存储），这个也为后续进一步的优化创造了条件；

逃逸分析很多优势还在陆陆续续发现，Java8已经默认开启了逃逸分析， -XX:+DoEscapeAnalysis 开启或者关闭这个选项；都是干活，后续上带么和截图来验证一下；

如何捕获java线程中的逃逸的异常

线程抛出的异常，只能有那个线程捕获，其他线程是无法捕获的。你的线程池对象在主线程中，主线程无法捕获其他线程的异常。 你可以使用线程间通信的方式，通知主线程，发生了异常。

关于java逃逸模式和Java逃逸的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。