Оказывается, некоторые темы для Bootstrap — это маленькие произведения искусства. В рамках надвигающейся пятницы хотелось бы рассказать об одной из таких тем.

Крис МакКензи — явно один из тех, кто скучает по старым добрым временам DOS, EGA/VGA и Turbo Vision, иначе он вряд ли бы решился сделать что-то подобное. Так что если вы успели устать от засилья плоского дизайна, то добро пожаловать в мир BOOTSTRA.386!

Осторожно: будьте готовы к острому приступу ностальгии. Единственное, чего не хватает для полного погружения — так это навигации с клавиатуры, ну и курсора в виде прямоугольного блока.

Я люблю desktop-приложения. Признаваться в этом нынче, похоже, стыднее, чем в связях с иностранной разведкой, но это так. Нет, это не значит, что я не люблю интернет-технологии. Более того, некоторые я не только уважаю, а даже более-менее знаю. Но, тем не менее, я скучаю по тем временам, когда программа писалась на одном компьютере, потом компилировалась и запускалась на других, разных компьютерах. Тогда везде (почти) была одна система — Windows с одной и той же API, почти не было проблем совместимости на уровне приложений, никто не материл разработчиков браузеров — все берегли нервы на разработчиков WinAPI, которые умудрялись создавать конфликты даже внутри нее одной. Но это я, конечно, иронизирую, а если серьезно — иногда и сейчас хочется написать просто desktop-приложение, да так, чтобы работало оно на всех популярных системах. Трудно? Если подумать и покопать, то не очень.

Еще я люблю языки высокого уровня с аккуратной архитектурой и строгой типизацией. Мои фавориты — Java и C#. Оба они предоставляют разработчику множество преимуществ по сравнению с C++, оба избавляют от ряда забот. Чем приходится платить? Тем, что таскаешь за собой тяжелую колоду, которая называется Oracle JVM, .NET или mono. Все три колоды весят сотни мегабайт и лицензию имеют такую, что каждый пользователь вынужден качать эту штуку сам, не путая при этом разрядность своего компьютера, а главное — программа на Java не может быть совместима со всеми версиями JVM разом, не так ли? И вот — мы приходим к тому, что просто скинуть программку другу (или миллиону друзей) и не заботиться о том, что она у него не запустится, не выходит. Приходится делать хитрые сетапы, вбивать костыли, и это я еще не упомянул .NET — однажды я видел у друга сразу 3 установленных версии, причем все три были нужны разным приложениям…

Стоп! А давайте напишем программу на Java, но так, чтобы она не требовала установки на машину какой-либо JVM, чтобы одним касанием собиралась под Windows, Linux и OS X и чтобы при этом занимала совсем чуть-чуть; так, чтобы никто даже не понял, что она написана, скажем, не на C. Невозможно? Совсем наоборот! (И нет, я имею в виду не gcj, который лишает Java всех ее прелестей. Рефлексия будет работать и даже сторонние jar вы сможете запускать).

Пролог

Пару месяцев назад в моем городе запустил свою LTE сеть оператор беспроводной связи Yota. Немного поколебавшись, я решил, что стоит попробовать – в надежде, что с LTE Yota дела обстоят лучше, чем с 3G от операторов большой тройки. И, должен сказать, что пока ничуть не разочаровался в своем решении.

И дело не только в том, что скорость выше, а покрытие города ничуть не хуже. Используя интернет от Yota я трачу меньше денег, чем раньше. Ведь есть в личном кабинете такой замечательный регулятор скорости, который можно поставить на минимум, и увеличивать скорость только тогда, когда это действительно необходимо.

С каждым днем слово java все больше и больше воспринимается уже не как язык, а как платформа благодаря небезызвестному invokeDynamic. Именно поэтому сегодня я бы хотел поговорить про виртуальную java машину, а именно — об так называемых Performance опциях в Oracle HotSpot JVM версии 1.6 и выше (server). Потому что сегодня почти не встретить людей, которые знают что-то больше чем -Xmx, -Xms и -Xss. В свое время, когда я начал углубляться в тему, то обнаружил огромное количество интересной информации, которой и хочу поделится. Отправной точкой, понятное дело, послужила официальная документация от Oracle. А дальше — гугл, эксперименты и общение:

-XX:+DoEscapeAnalysis

Начну, пожалуй, с самой интересной опции — DoEscapeAnalysis. Как многие из Вас знают, примитивы и ссылки на объекты создаются не в куче, а выделяются на стеке потока (256КБ по умолчанию для Hotspot). Вполне очевидно, что язык java не позволяет создавать объекты на стеке на прямую. Но это вполне себе может проделывать Ваша JVM 1.6 начиная с 14 апдейта.

Про то, как работает сам алгоритм можно прочитать тут (PDF). Если коротко, то:

• Если область видимости объекта не выходит за область метода, в котором он создается, то такой объект может быть создан на фрейме стека вместо кучи (на самом деле не сам объект, а его поля, на совокупность которых заменяется объект);
• Если объект не покидает область видимости потока, то к такому объекту другие потоки не имеют доступа и следовательно все операции синхронизации над объектом могут быть удалены.

Для реализации данного алгоритма строится и используется так называемый — граф связей (connection graph), по которому на этапе анализа (алгоритмов анализа — несколько) осуществляется проход для нахождения пересечений с другими потоками и методами.
Таким образом после прохода графа связей для любого объекта возможно одно из следующих следующих состояний:

• GlobalEscape — объект доступен из других потоков и из других методов, например статическое поле.
• ArgEscape — объект был передан как аргумент или на него есть ссылка из объекта аргумента, но сам он не выходит из области видимости потока в котором был создан.
• NoEscape — объект не покидает область видимости метода и его создание может быть вынесено на стек.

После этапа анализа, уже сама JVM проводит возможную оптимизацию: в случае если объект NoEscape, то он может быть создан на стеке; если объект NoEscape или ArgEscape, то операции синхронизации над ним могут быть удалены.

Следует уточнить, что на стеке создается не сам объект а его поля. Так как JVM заменяет цельный объект на совокупность его полей (спасибо Walrus за уточнение).

Вполне очевидно, что благодаря такого рода анализу, производительность отдельных частей программы может возрасти в разы. В синтетических тестах, на подобии этого:

    for (int i = 0; i < 1000*1000*1000; i++) {
        Foo foo = new Foo();
    }

скорость выполнения может увеличится в 8-15 раз. Хотя, на казалось бы, очевидных случаях из практики о которых недавно писалось (тут и тут) EscapeAnalys не работает. Подозреваю, что это связано с размером стека.

Кстати, EscapeAnalysis как раз частично ответственен за известный спор про StringBuilder и StringBuffer. То есть, если Вы вдруг в методе использовали StringBuffer вместо StringBuilder, то EscapeAnalysis (в случае срабатывания) устранит блокировки для StringBuffer'а, после чего StringBuffer вполне превращается в StringBuilder.