hotspot的簡單介紹

慢慢開始深刻了解java，才知道java虛擬機有不少種，其中最爲知名的應該就是hotspot了，接下來是hotspot的一點簡單介紹。

 

沒錯，Java是解釋語言，但並不意味着它必定被解釋執行。早期 
的虛擬機確實一條一條指令解釋執行，但人們發現這樣效率過低， 
不知足各類要求，所以出現了許多其它虛擬機，如JIT的虛擬機。 
HotSpot也是相似一種虛擬機，自從SUN買下後，已經把它放入 
JRE 1.3以及後續版本中。 
 
採用HotSpot的Java虛擬機，已經很難說Java是被虛擬機解釋執行了， 
緣由是HotSpot其實是把Java的bytecode編譯成Native code， 
而後運行。 
 
實際上在HotSpot虛擬機中，有兩個技術是相當重要的，即動態編譯和 
Profiling。HotSpot對bytecode的編譯，不是在程序運行前預先編譯的， 
而是在程序運行過程當中，動態編譯(compile during run-time)，英文稱 
Dynamic compilation。其實Just In Time也就是這個意思。 
 
HotSpot是如何動態編譯Javad的bytecode呢？它採用的是一種smart的辦法。 
HotSpot裏有一個運行監視器，即Profile Monitor(不知國內如何翻譯Profile), 
專門監視程序運行中，哪一部分運用頻度大， 哪些對性能影響相當重要。 
固然Profile Monitor有一些算法，這些算法未必十全十美，但大致是能較好 
得到相關信息的。對於那些對程序運行效率影響交大的代碼，稱爲熱點， 
即hot spot，HotSpot會把這些部門動態地編譯成機器碼，Native code， 
同時也對機器碼進行優化（相似C編譯器的一些優化），從而而提升運行效率。 
而那些較少運行的Code，HotSpot虛擬機就再也不浪費時間把它們編譯。 
 
整體來看，Java bytecode是以解釋方式被load到虛擬機的。但虛擬機的 
分析器根據一段運行，獲知對程序效率影響最大的部分，而後經過動態 
編譯，同時進行優化，編譯成機器碼，而後爲接下來的運行加速。總的 
來講，HotSpot對bytecode有三層處理：不編譯，編譯，編譯並優化。 
至於程序哪部分不編譯，哪部分編譯，哪部分作何種優化，則由Profile 
Monitor決定。 
 
那麼爲何Java採用動態編譯器而不是象C++這樣採用靜態編譯器呢？ 
虛擬機提供的跨平臺運行條件當然是一方面，動態編譯器也在許多方面 
比靜態編譯器優越。Profiling就是一個例子。靜態編譯器一般很難準確 
預知程序運行過程當中究竟什麼部分最須要優化。靜態編譯器雖然能夠把Java 
所有編譯成Native Code，但卻作不到動態編譯器那樣的優化。 
 
另外一個典型的例子，叫作Method inlining。咱們知道不管是在C仍是在 
Java裏，函數調用都是很浪費系統時間的，由於有許多進棧出棧操做。 
所以有一種優化辦法，就是把原來的函數調用，經過編譯器的編譯，改爲 
非函數調用，把函數代碼直接嵌到調用出，變成順序執行。 
 
但這一方法在Java/C++這樣的面向對象的語言的編譯器中，較難很好實現。 
那些靜態編譯器，一般能夠把private，static等函數進行Method inlining， 
但因爲這些面向對象的語言支持函數重載，支持動態聯編(不知道是否是這樣 
翻譯，Overridden, dynamic binding),所以靜態編譯器並不知道究竟應該 
把函數的哪一個實現給inline了。 
 
HotSpot的動態編譯，因爲有對函數調用的監視，所以能夠準確地知道一些環境 
下，那些被重載和動態識別的函數能夠如何被inline到調用者那裏去，所以 
實際上對於一些Server應用來講，能夠大幅度提升效率。 
 
HotSpot實際上有兩個版本，一個是Server版，一個是Client版。但它們的結構 
和本質都是同樣的，只是有些地方優化不同。 
 
瞭解了這些，就知道，有時候Java的程序甚至能比C程序運行還快。