GitHub-理解JVM系列：

https://github.com/kevinten10/Effective-Java

一、早期（编译器）优化

1. 前期编译器：javac

.java => .class

2. 后端运行期编译器：JIT

字节码 => 机器码

3. 静态提前编译器：AOT

*.java => 机器码

1. javac编译器

javac

1.1 解析与填充符号表

词法语法分析：
- 源代码的字符流 ==> 标记token集合
- 如 int a = b + 2; ⇒ int , a , = , b , + , 2
根据token序列构造抽象语法树
此后，编译器基本上不会再操作源代码，而是操作抽象语法树
填充符号表：
- 由一组符号地址和符号信息构成

1.2 注解处理器：

插入到抽象语法树

1.3 语法分析与字节码生成

对结构上正确的源程序进行审查
- 类型检查
- 逻辑审查
解析语法糖：
- 虚拟机不支持语法糖的语法，需要解析为基础语法，故添加某种语法糖，其实对功能无影响
字节码生成：
- com.sun.tools.javac.jvm.ClassWriter类

2. 语法糖

泛型与类型擦除

编译时，将泛型擦除，.class字节码中无泛型信息

自动拆装箱

编译后还原为对应的基本类型，使用.parseXXX()和.valueOf()进行

遍历循环foreach

转换为迭代器： list.iterator()，需要实现iterator接口
for(Iterator; iterator.hasNext();iterator.next())

条件编译

当条件为常量时（true/false），在编译期就会删除掉不成立的分支

3. 自定义注解处理器

javac命令的-processor参数添加注解处理器

二、晚期（运行期）优化

即时编译器（Just In Time Compiler）JIT编译器：字节码==>机器码

当某个方法/代码块运行频繁==>热点代码==>进行优化

解释器

不编译，立即执行 ==> 启动迅速 ⇒ 可节约内存

编译器

编译成本地代码 ==> 效率高 ==> 提升效率

逆优化

优化失败后，退回解释状态

Hotspot即时编译器

Client Compiler : C1 字节码 ==> 本地代码，简单优化 ==> 更快
Server Compiler:C2 字节码 ==> 本地代码，复杂优化 ==> 更好

混合模式

解释模式 -Xint
编译模式 -Xcomp

编译对象与触发条件

热点代码

被多次调用的代码 ==> 方法调用出发，编译整个方法
被多次执行的循环体 ==> 编译发生在方法执行中，“栈上替换”

热点探测

基于采样：周期性检查栈顶，若经常出现在栈顶，则热
基于计数器：
- 方法调用计数器
- 回边计数器
方法调用计数器
- 阈值
  - client 1500
  - server 10000
- 统计一段时间，技术减半 ==> 衰减（半衰周期）
回边计数器：统计方法中循环体的执行次数
- 阈值
  - client 13995
  - 10700
- 统计绝对次数

若以编译 ==> 修改方法入口 ==> 调用本地代码版本

若未编译 ==> 计数到达 ==> 请求编译（后台编译线程队列）

编译过程

1. 优化技术

方法内联
- 去除方法调用成本
- 将方法内容插入到方法调用处
公共子表达式消除
- 不重复计算
数组边界检查消除
- 不必每次都进行隐含的条件判断：越界
逃逸分析
- 栈上分配：堆=>栈
- 同步消除：消除同步措施
- 当确定一个对象不会逃逸到方法外时，可使用

JVM之代码优化