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JVM詳解之:彙編角度理解本地變數的生命週期

[toc] # 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。 > 本文作者:flydean程式那些事 > > 本文連結:[http://www.flydean.com/jvm-local-variable-reachability/](http://www.flydean.com/jvm-local-variable-reachability/) > > 本文來源:flydean的部落格 > > 歡迎關注我的公眾號:程式那些事,更多精彩等著您!