jvm 即時編譯器

發布時間：2023-06-13 23:05:09

在jdk7以后出現clinet編譯器和server編譯器，默認為client模式運行，jdk8以后被選為默認的混合模式。一般的情況下是我們代碼是在

在jdk7以后出現clinet編譯器和server編譯器，默認為client模式運行，jdk8以后被選為默認的混合模式。一般的情況下是我們代碼是在解釋執行下，進行運行，當到達一定閾值觸發即時編譯。

分層編譯

對響應速度快，啟動速度快有要求的情況下可以使用client模式（c1），對吞吐峰值有要求，但是可以忍受一定延遲性的需求，可以使用server模式（c2）。jdk8以后使用折中的方式編譯代碼，即有c1的響應速度，又可以有c2的吞吐，性能峰值。

在分層編譯中，編譯器將執行狀態分為5個層次：

編譯過程圖

0.解釋執行。

1.執行不帶profile的c1代碼。

2.執行僅僅只有循環回邊和方法調用次數profile的c1代碼。

3.執行全量的profile的c1代碼。

4.執行c2代碼。

注：性能上2層，3層性能依次降低。

在上圖中，1和4為編譯終止態。

在c1繁忙的情況，會直接跳過c1的編譯過程，直接進行c2編譯

在c2繁忙的情況，c1會經過2，3層編譯之后，再由c2編譯。

觸發條件

jvm根據循環回邊次數和方法調用次數總和來判斷是否會觸發即時編譯

-XX:CompileThreshold

在不啟動分層編譯下：c1為1500觸發編譯，c2為10000觸發編譯

在啟動分層編譯下：會動調整次數，觸發編譯：

系數的計算方法為：ns = queue_size_X / (TierXLoadFeedback * compiler_count_X) + 1nn閾值設定 -XX:CompileThreshold = 1500n觸發調用條件ncts = 1500 * snn其中X是執行層次，可取3或者4；nqueue_size_X是執行層次為X的待編譯方法的數目；nTierXLoadFeedback是預設好的參數，其中Tier3LoadFeedback為5，Tier4LoadFeedback為3；ncompiler_count_X是層次X的編譯線程數目，會根據cpu核心數來自動指定，c1：c2 比例為1：2

優化

profile 優化

profile是指在程序運行期間，動態的收集數據運行狀態的數據。

基于分支profile的優化

public void test(int k){n int result = 0;n if(k == 0){n result = 1;n }else if(k == 1){n result = 2;n }n}

在上面的代碼里，虛擬機會不斷收集調用這個profile信息，如果這這方法一直只進行一個分支的判斷，虛擬機就會推斷，程序不會走另一個分支，即時編譯器就會省略掉一個，只對一個分支進行編譯為機器碼。

例如:

public void test(int k){n result = 1;n}

基于類型profile的優化

與分支優化相似，直接上代碼

public void test(Object obj){n if(obj instanceof Dog){n //this is dogn }n if(obj instanceof Cat){n //this.catn }n}

編譯器同樣會判斷是不是只走了一個邏輯，來進行代碼優化編譯

方法內聯

方法內聯：在程序執行期間，編譯器會把被調用方法里的邏輯，直接納入到調用方法中。

內聯條件：強制內聯，IR圖，方法大小，調用次數，熱點代碼。

在jvm準備階段，會把符號引用轉化為實際引用，編譯器會根據這些引用將方法納入進來。

但是對虛方法是運行期間才能確定方法調用，需要進行去虛化處理。

jvm方法調用 - 搜索結果 - 知乎

條件去虛化：進行類型比較，是將實現類一個個全部放入代碼段中。

public interface Annimal{n void apply()n}npublic class Dog implements Annimal{n public void apply(){n //TODOn }n}npublic class Cat implements Annimal{n public void apply(){n //TODOn }n}n//轉換前npublic void add(Annimal a){n a.apply(){n }n}n//轉換后npublic void add(Annimal a){n if(a.getClass() == Cat.class){n n }n if(a.getClass() == Dog.class){nn }n}

完全去虛化：在全類中查找，如果只有一個類型，那么直接內聯，由于無法判斷這一次加載的類是否字類實現，需要在每次加載類的時候，都要進行判斷。