JVM - JIT即时编译

https://blog.csdn.net/shenwansangz/article/details/95601232

在部分商用虚拟机中(如HotSpot),Java程序最初是通过解释器(Interpreter)进行解释执行的,当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁时,就会把这些代码认定为“热点代码”。

为了提高热点代码的执行效率,在运行时,虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码,并进行各种层次的优化,完成这个任务的编译器称为即时编译器(Just In Time Compiler,即JIT编译器)

## 即时编译器并不是虚拟机必须的部分,但是,即时编译器编译性能的好坏、代码优化程度的高低却是衡量一款商用虚拟机优秀与否的最关键的指标之一

“-client”或“-server”参数

HotSpot虚拟机中内置了两个即时编译器:Client Complier和Server Complier,简称为C1、C2编译器,分别用在客户端和服务端,程序使用哪个编译器,取决于虚拟机运行的模式。HotSpot虚拟机会根据自身版本与宿主机器的硬件性能自动选择运行模式,用户也可以使用“-client”或“-server”参数去强制指定虚拟机运行在Client模式或Server模式

用Client Complier获取更高的编译速度,用Server Complier 来获取更好的编译质量

Hot Spot Detection(热点探测)

目前主要的热点探测方式有以下两种:

(1)基于采样的热点探测:

采用这种方法的虚拟机会周期性地检查各个线程的栈顶,如果发现某些方法经常出现在栈顶,那这个方法就是“热点方法”。这种探测方法的好处是实现简单高效,还可以很容易地获取方法调用关系(将调用堆栈展开即可),缺点是很难精确地确认一个方法的热度,容易因为受到线程阻塞或别的外界因素的影响而扰乱热点探测

(2)基于计数器的热点探测

采用这种方法的虚拟机会为每个方法(甚至是代码块)建立计数器,统计方法的执行次数,如果执行次数超过一定的阀值,就认为它是“热点方法”。这种统计方法实现复杂一些,需要为每个方法建立并维护计数器,而且不能直接获取到方法的调用关系,但是它的统计结果相对更加精确严谨。

## 在HotSpot虚拟机中使用的是第二种——基于计数器的热点探测方法,因此它为每个方法准备了两个计数器:方法调用计数器和回边计数器,在确定虚拟机运行参数的前提下,这两个计数器都有一个确定的阈值,当计数器超过阈值溢出了,就会触发JIT编译

JIT编译阈值 :-XX:CompileThreshold=Nflag

JIT编译是被-XX:CompileThreshold=Nflag 的值所触发。Client 编译器模式下,N 默认的值 1500,而 Server 编译器模式下,N 默认的值则是 10000

方法调用计数器

当一个方法被调用时,会先检查该方法是否存在被JIT编译过的版本,如果存在,则优先使用编译后的本地代码来执行。如果不存在已被编译过的版本,则将此方法的调用计数器值加1,然后判断方法调用计数器与回边计数器值之和是否超过方法调用计数器的阈值。如果超过阈值,那么将会向即时编译器提交一个该方法的代码编译请求

回边计数器

统计一个方法中循环体代码执行的次数,在字节码中遇到控制流向后跳转的指令称为“回边”。

回弹可以有效的被认为是循环被执行完成的次数,不仅因为它是循环的结尾,也可能是因为它执行到了一个分支语句,例如 continue

栈上替换(OSR) : JVM 必须有能力当循环正在运行时,开始执行此循环已被编译的版本。

https://developer.ibm.com/zh/articles/j-lo-just-in-time/

如果方法里有一个很长的循环或者是一个永远都不会退出并提供了所有逻辑的程序,JVM 需要编译循环而并不等待方法被调用。所以每执行完一次循环,分支计数器都会自增和自检。如果分支计数器计数超出其自身阈值,那么这个循环(并不是整个方法)将具有被编译资格

JIT编译代码缓存

当 JVM 编译代码时,它会将汇编指令集保存在代码缓存。

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转载自blog.csdn.net/lewee0215/article/details/111240706