即时编译器
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即时编译器的目的是避免函数被解释执行,而是将整个函数体编译成机器码指令,每次函数执行时,只执行编译后的机器码即可,这种方式可以大大的提高效率。
热点代码及探测方式:当然,是否需要JIT编译器将字节码直接编译成对应平台的机器码,需要根据代码被调用的执行频率而定。需要被JIT编译器编译成机器码的字节码,也称为热点代码,JIT编译器会对热点代码做出深度优化,将其从字节码编译成机器码,并缓存到方法区,提高代码的执行效率。
JIT编译的方式发生在方法执行过程中,因此也被称之为_栈上替换_,或简称OSR(On Stack Replacement)编译。通过热点探测的方法,判断一个方法被调用多少次,或循环体执行多少次才可以达到阈值,进行编译。而Hotspot VM热点探测的方式是基于计数器实现的。这种基于技术的热点探测方式又分为两种:1.方法调用计数器 2.回边计数器。
方法调用计数器:方法调用计数器用于统计方法调用次数,它的默认阈值是client模式下是1500次,在server模式下是10000次。超过这个阈值,就会触发JIT编译。当然,这个阈值也可以通过修改虚拟机参数-XX:CompileThreshold来手动指定。
当一个方法被调用的时候,会优先检查该方法是否被JIT编译过,如果存在,则优先使用编译过的本地代码来执行,如果不存在,则将此方法的调用计数器加一,然后再判断计数器的值是否超过配置的阈值。如果已经超过了,就会向JIT编译器提交一个该方法的编译请求。下面是方法调用计数器执行的流程图:
关于方法调用计数器,如果不做任何设置,方法调用计数器统计的并不是方法被调用的绝对次数,而是一个相对执行的频率。当超过一定的时间限度,如果方法的调用次数仍然达不到阈值,那这个方法的调用计数器就会被减少一半,这个过程称为方法调用计数器的热度衰减,而这段时间被称作为该方法的半衰周期。
进行热度衰减的过程是虚拟机进行垃圾回收的时候顺便进行的,举手之劳而已。可以使用虚拟机参数-XX:-UseCounterDecay来关闭热度衰减。这样的话,只要运行时间足够长,绝大部分方法都会被编译成本地代码。最后,还可以使用-XX:CounterHalfLifeTime参数设置半衰周期的时间,单位为秒。
回边计数器:它的作用是统计一个方法中循环体代码执行次数,在字节码中遇到控制流向后,跳转的指令称为“回边”。显然,建立回边计数器统计的目的是为了触发OSR编译。下面是回边计数器执行的流程图:
关于OSR编译上文中有提到
即时编译器分类:在Hotspot VM中,内嵌有两个JIT编译器,分别为client compiler和server compiler,但是大多数情况下我们简称C1编译器和C2编译器。可以通过命令显示的指定JVM在运行时到底使用哪种JIT编译器。
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