JVM詳解之:彙編角度理解本地變數的生命週期
阿新 • • 發佈:2020-07-29
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# 簡介
java方法中定義的變數,它的生命週期是什麼樣的呢?是不是一定要等到方法結束,這個建立的物件才會被回收呢?
帶著這個問題我們來看一下今天的這篇文章。
# 本地變數的生命週期
在類中,變數型別有類變數,成員變數和本地變數。
本地變數指的是定義在方法中的變數,如果我們在方法中定義了一個變數,那麼這個變數的生命週期是怎麼樣的呢?
舉個例子:
~~~java
public void test(){
Object object = new Object();
doSomeThingElse(){
...
}
}
~~~
在上面的test方法中,定義了一個object本地變數,然後又執行了一個方法。
因為在java中,我們無法直接控制物件的生命週期,物件的回收是由垃圾回收器自動進行的。
通常來說這個object物件會維持到整個test執行結束才會被回收。
現在我們考慮一個特殊的情況,如果doSomeThingElse這個方法是一個while迴圈,並且永遠不會結束,那麼這個創建出來的object物件會不會被回收呢?還是一直都存在記憶體中?
先說我們的結論,JVM非常智慧,可以檢測出來這種情況,將object物件進行回收。
# 舉例說明
為了能夠更好的說明問題,我們自定義一個Test物件,並在其建立和被回收之前列印相應的資訊。
~~~java
public static class Test {
public Test() {
System.out.println("建立物件 " + this);
}
public void test() {
System.out.println("測試物件 " + this);
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("回收物件 " + this);
}
}
~~~
然後做兩個測試,第一個測試沒有無限迴圈,第二個測試保持無限迴圈,迴圈通過一個volatile變數flag來控制:
~~~java
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
System.out.println("開始測試1");
resetFlag();
flag = true;
testLocalVariable();
System.out.println("等待Test1結束");
Thread.sleep(10000);
System.out.println("開始測試2");
flag = true;
testLocalVariable();
}
~~~
看一下testLocalVariable方法的定義:
~~~java
public static void testLocalVariable() {
Test test1 = new Test();
Test test2 = new Test();
while (flag) {
// 啥都不做
}
test1.test();
}
~~~
然後我們再啟動一個執行緒做定時的GC。好了一切就緒,我們執行吧:
~~~java
開始測試1
建立物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@119d7047
建立物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@776ec8df
回收物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@776ec8df
測試物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@119d7047
等待Test1結束
回收物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@119d7047
開始測試2
建立物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@4eec7777
建立物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@3b07d329
回收物件 com.flydean.LocalVariableReachability$Test@3b07d329
~~~
先看測試1的結果,我們可以看到第二個物件在呼叫test1.test()之前就被回收了。
再看測試2的結果,我們可以看到第二個物件同樣被回收了。
結果說明了JVM是足夠智慧的,可以自行優化本地變數的生命週期。
# 優化的原因
我們考慮一下,JVM是在什麼階段對本地變數的生命週期進行優化的呢?
很明顯,這個優化不是在編譯期間進行的,而是在執行期中進行的優化。
我們使用-XX:+PrintAssembly分析一下彙編程式碼:
![](https://img-blog.csdnimg.cn/2020062509493794.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_0,text_aHR0cDovL3d3dy5mbHlkZWFuLmNvbQ==,size_35,color_8F8F8F,t_70)
首先說明,本人的組合語言還是很多年前學過的,如果解釋起來有錯誤的地方,請多多指正。
先說兩個概念rbx和r10都是64位CPU的暫存器,r10d是r10的低32位。
先看紅框1, 紅框1表示rbx中儲存的是我們定義的LocalVariableReachability類中的一個Test物件。
再看紅框2,紅框2表示r10現在儲存的是LocalVariableReachability這個類例項。
紅框3表示的是進入while迴圈的時候,ImutableOopMap中儲存的物件,大家可以看到裡面只有r10和rbx,也就是說只有類例項和其中的一個Test例項。
紅框4是什麼呢?紅框4表示的是一個safe point,也就是垃圾回收的時候的安全點。在這個安全點上如果有不再被使用的物件就會被回收。
因為ImutableOopMap中只存有兩個物件,那麼剩下的一個Test例項就會被回收。
# 總結
本文介紹了本地變數的生命週期,並在組合語言的角度對其進行了解釋,如有錯誤歡迎指正。
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