TLAB：为什么 new Object() 这么快？

一句话结论（30s）

TLAB 的本质是 JVM 在 Eden 区为每个线程预分配的一块私有内存（默认占 Eden 的 1%），把共享堆上的并发分配转化为线程内私有分配。因为 TLAB 内分配是纯指针碰撞、单条 CPU 指令完成，无需 CAS 也无需锁，所以多线程 new 对象几乎无锁；只有 TLAB 用完时才 CAS 争抢新 TLAB。权衡是它以牺牲少量 Eden 碎片为代价换取极致的分配速度，而且只加速分配、不解决回收。

核心原理（2min）

对象分配路径是三道防线：TLAB 内指针碰撞（极速）→ TLAB 用完时 CAS 从共享空闲区抢新 TLAB → 大对象直接进堆；配合逃逸分析，NoEscape 的局部对象可进一步栈上分配（方法返回自动清理），这是第二道防线，让部分对象根本不用进堆。JVM 会按各线程分配速率动态调整 TLAB 大小——分配快的变大以减少 CAS 频率、分配慢的变小以减少 Eden 碎片化，可用 -XX:+PrintTLAB 观察每个线程的统计。

底层深入（5-10min）

对象分配的并发挑战

堆是所有线程共享的。多个线程同时 new 对象 → 并发争抢堆内存 → 需要 CAS 或锁保证分配正确性 → 并发分配成为瓶颈。

想一想：为什么共享堆上并发 new 会成为瓶颈？因为多个线程抢同一块内存，必须靠 CAS 或锁保证”这块地址只被分配一次”，竞争一激烈，锁就成了吞吐的天花板。

TLAB 的解决

JVM 在 Eden 区为每个线程预分配一块私有内存——TLAB（Thread Local Allocation Buffer，默认占 Eden 的 1%）：

Eden 区:
[TLAB-Thread1][TLAB-Thread2][...][共享空闲区]

每个线程在自己的 TLAB 内分配对象:
  ptr += object_size;  // 指针碰撞，单条指令！
  if (ptr > TLAB_end)  // TLAB 用完
      → CAS 从共享区抢新的 TLAB

TLAB 内的分配是纯指针碰撞——不需要 CAS，不需要锁，一条 CPU 指令完成。 只有 TLAB 用完时才需要 CAS 争抢新的 TLAB。

想一想：为什么 TLAB 内分配不需要 CAS？因为这块内存是线程私有的，只有本线程会写它的 top 指针，根本没有竞争，自然不需要同步；把”全局竞争”变成”私有独占”，CAS 次数就从”每个对象一次”降到”每块 TLAB 一次”。

TLAB vs 栈上分配

TLAB 是一道防线（让堆分配变快），栈上分配是二道防线（让部分对象不进堆）。

TLAB 的动态调整

JVM 根据线程的分配速率动态调整 TLAB 大小：

• 分配速率高 → TLAB 变大（减少 CAS 抢新 TLAB 的频率）
• 分配速率低 → TLAB 变小（减少 Eden 碎片化）

想一想：为什么分配快的线程 TLAB 反而要”变大”？因为 TLAB 越大、用完越慢，抢新 TLAB 的 CAS 频率越低，分配快的线程就更少被 CAS 打断；分配慢的线程 TLAB 小，避免大块内存用不满、在 Eden 里留下碎片。

-XX:+PrintTLAB 可以看到每个线程的 TLAB 统计。

总结

TLAB = 线程私有的 Eden 碎片。对象分配路径：TLAB内指针碰撞(极速) → TLAB用完CAS抢新TLAB → 大对象直接进堆。配合逃逸分析的栈上分配，JVM 的对象分配已经是高度优化的无锁流程。

章末提问

追问 1：TLAB 为什么能让对象分配”几乎无锁”？

回答思路：结论先行——因为它把共享堆上的并发分配转成线程内私有分配。因为 JVM 给每个线程在 Eden 预分配一块私有 TLAB，本线程在 TLAB 内用指针碰撞（单条指令后移 top 指针）分配，没有竞争所以无需 CAS/锁；只有 TLAB 用完才 CAS 抢新 TLAB，频率远低于”每个对象都 CAS”。

追问 2：TLAB 和栈上分配（逃逸分析）是一回事吗？

回答思路：结论先行——不是，它们是两道不同防线。因为 TLAB 只是”让堆分配变快”，对象最终还是进堆、由 GC 回收；栈上分配针对 NoEscape 对象，直接在栈帧里分配、方法返回自动清理，根本不用进堆。TLAB 覆盖几乎所有新对象，栈上分配只覆盖不逃逸的局部对象。

追问 3：TLAB 有什么代价？

回答思路：结论先行——牺牲少量 Eden 碎片，且只加速分配、不解决回收。因为每个线程的 TLAB 可能用不满就换新的，块与块之间会留碎片；同时 TLAB 只影响分配路径，对象回收仍靠 GC，所以它解决的是”分配瓶颈”而非”回收瓶颈”。