一、概述

即時編譯器(Just In Time Compiler,JIT編譯器)：Java程序最初是通過解釋器進行解釋執行的，當虛擬機發現某個方法或代碼塊的運行
特別頻繁時，就會把這些代碼認定為“熱點代碼”。為了提高熱點代碼的執行效率，在運行時，虛擬機將會把這些代碼編譯成與本地平臺相關
的機器碼，并進行各種層次的優化，完成這個任務的編譯器稱為即時編譯器。

二、HotSpot虛擬機內的即時編譯器

1、解釋器與編譯器

當程序需要迅速啟動和執行的時候，解釋器可以首先發揮作用，省去編譯時間立即執行。
在程序運行后，隨時間推移，編譯器逐漸發揮作用，把越來越多的代碼編譯成本地代碼之后，可以提供執行效率。

HotSpot虛擬機中內置兩個即時編譯器，分別稱為Client Compiler 和Server Compiler，簡稱C1編譯器和C2編譯器。
默認C1編譯器，可以使用-client 或 -server 指定。
解釋器與編譯器搭配使用的方式在虛擬機中稱為混合模式，用戶可以通過參數-Xint強制虛擬機運行與解釋模式（Interpreted Mode），
這時編譯器完全不參與工作，全部代碼都使用解釋方式執行。
也可以使用-Xcomp強制虛擬機運行編譯模式（Compiled Mode），這時將優先采用編譯方式執行程序。
Client Compiler 可以獲得更高的編譯速度，Server Compiler可以獲得更好的編譯質量。

2、編譯對象與觸發條件u

熱點代碼：

• 被多次調用的方法

• 被多次執行的循環體

  判斷一段代碼是不是熱點代碼，是不是需要觸發即時編譯，這樣的行為稱為熱點探測。熱點探測方式：

• 基于采樣的熱點探測：虛擬機周期性的檢查各個線程的棧頂，如果發現某個方法經常出現在棧頂，那這個方法就是熱點方法。
• 基于計數器的熱點探測：虛擬機為每個方法建立計數器，統計方法的執行次數，如果執行次數超過一定閾值，就認為是熱點方法。
  HotSpot采樣的是基于計數器的熱點探測，為每個方法準備兩類計數器：方法調用計數器、回邊計數器。

方法調用計數器：統計方法被調用的次數，Client模式下默認1500次，Server模式下默認10000次，可以通過虛擬機參數-XX：CompiledThreshold修改。
回邊計數器：統計一個方法中循環體代碼執行次數。

三、編譯優化技術

1、公共子表達式消除

如果一個表達式E已經計算過了，并且從先前的計算到現在E中所有的變量的值都沒有發生變化，那么E的這次出現就成為了公共子表達式。
對于這種表達式就沒有必要花時間對它進行計算，只需直接用前面計算過的表達式結果代替E就可以了。

int d = (c * b) * 12 + a + (a + b * c);int d = E * 12 + a + (a + E);

當這段代碼進入虛擬機即時編譯器編譯后，就變為了第二行代碼

2、數組邊界檢查消除

java 在訪問數組類型數據時會自動進行上下界范圍檢查，如果超出范圍將拋出ArrayIndexOutOfBoundsException,每次數據讀寫都帶有一次
隱含的條件判定，影響性能。對于循環體來說，如果編譯器可以判定循環變量取值范圍永遠在[0,length())之間，那在整個循環中就可以
把數組上下界檢查消除。

3、方法內聯

把目標的代碼復制到發起調用的方法中，避免發生真實的方法調用。
分析對象動態作用域：當一個對象在方法中被定義后，它可能被外部方法所引用，例如作為調用參數傳遞到其他方法中，稱為方法逃逸。
甚至可能被外部線程訪問到，譬如賦值給類變量或可以在其他線程中訪問的實例變量，稱為線程逃逸。
如果能證明一個對象不會逃逸到變量或線程外，也就是別的方法或線程無法通過任何途徑訪問到這個對象，則可能為為這個變量進行優化。

• 棧上分配：java虛擬機中，在java堆上分配創建對象的內存空間，java堆中的對象對于各個線程都是共享可見的，只要持有這個對象的引用，
  就可以訪問堆中存儲的對象數據。虛擬機垃圾收集系統可以回收堆中不再使用的對象。

如果確定一個對象不會逃逸出方法之外，那讓這個對象在棧上分配，對象占用的內存就可以隨棧幀出棧而銷毀。

• 同步消除：線程同步本身就是一個相對耗時的過程，如果逃逸分析能夠確定一個變量不會逃逸出線程，無法被其他線程訪問，那這個變量的讀寫
  肯定就不會有競爭，對這個變身實施同步措施也就可以消除。
• 標量替換：標量是指一個數據已經無法分解成更小的數據來表示，Java虛擬機中的原始數據類型都不能再進一步分解，就可以稱為標量。
  相對的，如果一個數據可以繼續分解，稱為聚合量，java中的對象就是典型的聚合量。如果把一個Java對象拆散，根據程序訪問的情況，將其使用

到的成員變量恢復原始類型來訪問就叫標量替換。如果逃逸分析證明一個對象不會被外部訪問，并且對象可以被拆散的話， 程序真正執行的時候
可能不創建這個對象，而改為直接創建它的若干被這個方法使用到的成員變量替換。這些變量建立在棧上分配讀寫。

總結

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