栈上分配和TLAB

栈上分配

  JVM允许将线程私有的对象打散分配在栈上，而不是分配在堆上。分配在栈上的好处是可以在函数调用结束后自行销毁，而不需要垃圾回收器的介入，从而提高系统性能。

  栈上分配的一个技术基础是进行逃逸分析，逃逸分析的目的是判断对象的作用域是否有可能逃逸出函数体。另一个是标量替换，允许将对象打散分配在栈上，比如若一个对象拥有两个字段，会将这两个字段视作局部变量进行分配。

  只能在server模式下才能启用逃逸分析，参数

-XX:DoEscapeAnalysis

启用逃逸分析，参数

-XX:+EliminateAllocations

开启标量替换（默认打开）。在JDK 6u23版本之后，HotSpot中默认就开启了逃逸分析，可以通过选项

-XX:+PrintEscapeAnalysis

查看逃逸分析的筛选结果。

TLAB

  TLAB的全称是Thread Local Allocation Buffer，即线程本地分配缓存区。这是一个线程专用的内存分配区域。

  由于对象一般会分配在堆上，而堆是全局共享的。因此在同一时间，可能会有多个线程在堆上申请空间。因此，每次对象分配都必须要进行同步，而在竞争激烈的场合分配的效率又会进一步下降。JVM使用TLAB来避免多线程冲突，每个线程使用自己的TLAB，这样就保证了不使用同步，提高了对象分配的效率。

  TLAB本身占用eden区空间，在开启TLAB的情况下，虚拟机会为每个Java线程分配一块TLAB空间。参数

-XX:+UseTLAB

开启TLAB，默认是开启的。TLAB空间的内存非常小，缺省情况下仅占有整个Eden空间的1%，当然可以通过选项

-XX:TLABWasteTargetPercent

设置TLAB空间所占用Eden空间的百分比大小。

  由于TLAB空间一般不会很大，因此大对象无法在TLAB上进行分配，总是会直接分配在堆上。TLAB空间由于比较小，因此很容易装满。比如，一个100K的空间，已经使用了80KB，当需要再分配一个30KB的对象时，肯定就无能为力了。这时虚拟机会有两种选择，第一，废弃当前TLAB，这样就会浪费20KB空间；第二，将这30KB的对象直接分配在堆上，保留当前的TLAB，这样可以希望将来有小于20KB的对象分配请求可以直接使用这块空间。实际上虚拟机内部会维护一个叫作refill_waste的值，当请求对象大于refill_waste时，会选择在堆中分配，若小于该值，则会废弃当前TLAB，新建TLAB来分配对象。这个阈值可以使用TLABRefillWasteFraction来调整，它表示TLAB中允许产生这种浪费的比例。默认值为64，即表示使用约为1/64的TLAB空间作为refill_waste。默认情况下，TLAB和refill_waste都会在运行时不断调整的，使系统的运行状态达到最优。如果想要禁用自动调整TLAB的大小，可以使用

-XX:-ResizeTLAB

禁用ResizeTLAB，并使用

-XX:TLABSize

手工指定一个TLAB的大小。

  

-XX:+PrintTLAB

可以跟踪TLAB的使用情况。一般不建议手工修改TLAB相关参数，推荐使用虚拟机默认行为。

  那么总结一下虚拟机对象分配流程：首先如果开启栈上分配，JVM会先进行栈上分配，如果没有开启栈上分配或则不符合条件的则会进行TLAB分配，如果TLAB分配不成功，再尝试在eden区分配，如果对象满足了直接进入老年代的条件，那就直接分配在老年代。