Java虛擬機--JIT編譯器

1.什麼是JIT編譯器

　　JIT編譯器，即Just-In-Time Compiler（即時編譯器）。JIT編譯屬於動態編譯（即運行時編譯）的一種，與之對應的是靜態編譯（AOT）。

2.爲何要用JIT編譯器

　　咱們都知道，一般經過javac將程序源代碼編譯（前端編譯，與語言有關，機器無關）成字節碼，JVM經過解釋字節碼將其翻譯成對應的機器指令，逐條讀入，逐條解釋翻譯。很顯然，通過解釋執行，其執行速度必然會比可執行的二進制字節碼程序慢不少，這就是傳統的解釋器（Interpreter）的功能。爲了解決這種效率問題，引入了JIT技術。

3.JIT編譯器是如何工做的

　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　JIT 工 做 原 理 圖

　　Java程序仍是經過解釋器進行解釋執行，當JVM發現某個方法或代碼塊運行特別頻繁的時候，就會認爲這是「熱點代碼」（Hot Spot Code），而後JIT會把部分「熱點代碼」翻譯成本地機器相關的機器碼，並進行優化，而後把翻譯後的機器碼緩存起來，下次能夠直接使用。

　　HotSpot虛擬機中內置兩個JIT編譯器：Client Compiler和Server Compiler，分別用在客戶端和服務端，目前主流的HotSpot虛擬機默認是採用解釋器和其中一個編譯器直接配合的工做方式。

　　當JVM執行代碼時，它並不會當即編譯代碼，緣由有兩點：

　　　　■ 若是這段代碼自己只會被執行一次，那從本質上看，編譯器就是在浪費精力，由於將代碼翻譯成Java字節碼（解釋器解釋執行）相對於編譯這段代碼並執行代碼來講，要快不少。

　　　　■ 最優化，當JVM執行某一方法或執行遍歷的次數越多，就會更瞭解代碼結構，那麼JVM在編譯代碼時就作出了相應的優化。

　　咱們能夠看本身機器上安裝的JDK中JIT是哪一種模式：

　　　　　　　　　　　　　　　　

　　其中，不管是Clent仍是Server，都是mixed mode，即解釋器和編譯器搭配使用的混合模式。

　　注：Client啓用的是代號爲C1的編譯器，是輕量級編譯器；Server啓用的是代號是C2的編譯器，時重量級編譯器。

4.熱點檢測

　　想要觸發JIT編譯，就要先識別出熱點代碼，目前主要的熱點代碼識別方式是熱點探測，有兩種方式：

　　　■ 基於採樣的方式探測：週期性檢測各個線程的棧頂，發現某個方法常常出如今棧頂，就認爲是熱點方法。好處是簡單，缺點是沒法精確確認一個方法的熱度，容易受線程阻塞等緣由的干擾。

　　　■ 基於計數器的熱點探測：採用這種方法的虛擬機會爲每一個方法，甚至代碼塊創建計數器，統計方法的執行次數，某個方法超過閥值就認爲是熱點方法，觸發JIT編譯。

　　在HotSpot虛擬機中使用的是基於計數器的熱點探測，它爲每一個方法準備了兩個計數器：方法調用計數器和回邊計數器。

　　    ■ 方法調用計數器：記錄一個方法被調用次數。

　　    ■ 回邊計數器：記錄方法中的for或while的運行次數的計數器。 

5.全部對象都分配到堆上嗎？

　　在《深刻理解Java虛擬機》中有這樣一段話：「隨着JIT編譯器的發展和逃逸分析技術的逐漸成熟，棧上分配、標量替換優化技術將會致使一些微妙的變化，全部的對象分配到堆上也漸漸不那麼絕對了」。這是因爲在編譯期間，JIT會對代碼作不少優化，其中有一部分優化的目的就是減小內存堆分配的壓力，其中一項重要的技術叫作逃逸分析。

　　逃逸分析是目前Java虛擬機中比較前言的優化技術，這是一種能夠有效減小Java程序中同步負載和內存堆分配壓力的跨函數全局數據流分析算法。經過逃逸分析，HotSpot編譯器可以分析出一個新的對象的引用的使用範圍，從而決定是否要將這個對象分配到堆上。其基本行爲就是分析對象動態做用域：當一個對象在方法中被定義後，能夠被外部方法調用，則稱爲方法逃逸。

　　對於定義在方法內部的對象，不會逃逸到其方法外部，通過JIT的逃逸分析，就會對其內存分配進行優化。結果就是，若是循環定義1萬個對象，大多數會分配到棧上，減輕堆的壓力。