.Net Discovery 系列之六--深入浅出.Net实时编译机制(下)
????接上文
??? 在初始化時(shí)，HashTable中各個(gè)方法指向的并不是對(duì)應(yīng)的內(nèi)存入口地址，而是一個(gè)JIT預(yù)編譯代理，這個(gè)函數(shù)負(fù)責(zé)將方法編譯為本地代碼。注意，這里JIT還沒(méi)有進(jìn)行編譯，只是建立了方法表！
??? 下表(表1)為首次加載調(diào)用時(shí)HashTable的情況：
?????????????????????表1 方法表示意
| 方法槽 | 方法描述 |
| a1() | PreJitStub |
| a2() | PreJitStub |
| a3() | PreJitStub |
??? 好了有了這個(gè)HashTable后，JIT開(kāi)始編譯第一個(gè)被調(diào)用的方法A.a1("First")，這是由一個(gè)JIT內(nèi)部函數(shù)來(lái)完成的(上面提到的)，遺憾的事，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)介紹這個(gè)函數(shù)的相關(guān)資料，有些書(shū)中稱它為“JIT編譯者”，那本文也這么稱呼它吧。
??? 下圖為首次調(diào)用方法時(shí)的示意圖：
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圖2 觸發(fā)JIT編譯
??? JIT借助元數(shù)據(jù)和IL生成被調(diào)用方法的本地代碼后，會(huì)將這些代碼緩存在動(dòng)態(tài)內(nèi)存中，然后修改HashTable中對(duì)應(yīng)方法的入口地址，將其修改為本地代碼的內(nèi)存片地址(如表2所示)，并將這個(gè)地址返回給CLR經(jīng)行執(zhí)行，A.a1("First")執(zhí)行完畢，代碼繼續(xù)運(yùn)行。
??? 運(yùn)行至A.a1("Second ")時(shí)，會(huì)直接執(zhí)行A.a1()方法的內(nèi)存代碼，不會(huì)進(jìn)行再次編譯，表2 為再次加載時(shí)HashTable的情況。
????????????? 表2 方法表變化
| 方法槽 | 方法描述 |
| a1() | XXXXXXXXX內(nèi)存地址 |
| a2() | PreJitStub |
| a3() | PreJitStub |
??? 再次加載流程示意圖：
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圖3 未觸發(fā)JIT編譯
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圖4 方法表、方法描述、預(yù)編譯代理關(guān)系
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??? 圖2中所示的MS核心引擎指的是一個(gè)叫做MSCorEE的DLL，即Microsoft .NET Runtime Execution Engine，它是一個(gè)橋接DLL，連同mscorwks.dll主要完成以下工作：
??? 所以隨著程序的運(yùn)行時(shí)間增加，越來(lái)越多的方法的IL被編譯為本地代碼，JIT的調(diào)用次數(shù)也會(huì)不斷減少。
????? 下面借助WinDbg來(lái)證實(shí)以上的說(shuō)法，示例中的源程序可以到這里下載到：
????? http://files.cnblogs.com/isline/IsLine.JITTester.rar
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namespace JITTester{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
}
private void GO_Click(object sender, EventArgs e)
{
new A().a1();
lb_msg.Text = "調(diào)用完畢!";
}
}
class A
{
public void a1() { }
public C a2 = new C();
}
class B
{
public void b1() { }
public void b2() { }
}
class C
{
public void c1() { }
public void c2() { }
}
}
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????? 代碼中定義了3個(gè)類，分別為A、B、C，在“GO”按鈕按下后，將調(diào)用類型A中的a1()方法，而Form1_Load 中什么也不做，目的是程序運(yùn)行后，在空載的情況下查看方法描述對(duì)應(yīng)地址入口的情況。
??? 好，第一步運(yùn)行JITTester.exe程序，并打開(kāi)WinDbg附加這個(gè)進(jìn)程
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圖 5 附件進(jìn)程
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?? 第二步，附加進(jìn)程成功后，在WinDbg中加載SOS.dll
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圖6 加載SOS.dll
??? 第三步，使用name2ee命令遍歷所有已加載模塊，name2ee格式為name2ee *! [程序集].[類型]
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圖7 查看類型信息
??? 回車后注意高亮區(qū)域的信息：
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圖8 JIT前A類型的信息
??? 高亮區(qū)域顯示的是“<not loaded yet>”，這說(shuō)明雖然運(yùn)行和程序，但未點(diǎn)擊按鈕時(shí)，A類型未被JIT，因?yàn)樗€沒(méi)有入口地址。這一點(diǎn)體現(xiàn)了即時(shí)、按需編譯的思想。
?? 同樣，!name2ee *!JITTester.B和!name2ee *!JITTester.C命令會(huì)得到同樣的結(jié)果。
??? 好，現(xiàn)在做第4步操作，Detach Debuggee進(jìn)程，并回到程序中點(diǎn)擊“GO”按鈕
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圖9 點(diǎn)擊按鈕
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??? 第五步 重新附加進(jìn)程(參考第一步)，這時(shí)程序已經(jīng)調(diào)用了new A().a1()方法，并重新執(zhí)行命令!name2ee *!JITTester.A ，注意高亮部分
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圖10 JIT后A類型的信息
??? 和圖8中的信息比較，圖10中的方法表地址已經(jīng)變?yōu)镴IT后的內(nèi)存地址，這時(shí)圖4中的Stub槽將被一條強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句替換，跳轉(zhuǎn)目標(biāo)與該地址有關(guān)。這一點(diǎn)說(shuō)明JIT在大多情況下，只編譯一次代碼。
??? 同樣命令查看B類型：
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圖11 JIT后B類型的信息
??? 該類型未被調(diào)用，所以還未被JIT。
??? C類型：
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圖12 JIT后C類型的信息
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??? 由于實(shí)例化A類型時(shí)和C類型相關(guān)，所以C類型已經(jīng)JIT了。
??? 第三節(jié)．Native Image Generator
??? Native Image Generator中文譯為本地代碼生成器，我更習(xí)慣叫它“本地映像”，因?yàn)橥ㄟ^(guò)工具NGen.exe生成的本地代碼是無(wú)法部分載入的，這意味著操作系統(tǒng)會(huì)加載整個(gè)程序集文件。
??? 上一節(jié)中提到過(guò)，有兩種方法可以獲得本地代碼，JIT方式和Native Image Generator方式，JIT方式是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)編譯需要的代碼，而NGen.exe會(huì)創(chuàng)建托管程序集的本機(jī)映像，并且將該映像安裝到GAC中，運(yùn)行該程序集時(shí)，就會(huì)自動(dòng)使用該本機(jī)映像而不是JIT它們。
這聽(tīng)起來(lái)似乎很美妙，但是你必須做好以下準(zhǔn)備：
??? 此外，JIT不但有編譯的本事，還會(huì)根據(jù)內(nèi)存資源情況換出使用率低的代碼，節(jié)省資源，這對(duì)于一些基于.Net平臺(tái)的電子產(chǎn)品是很重要的。?
??? 所以，除非你已十分清楚程序性能是由于首次編譯造成的性能問(wèn)題，否則盡量不要人工生成本地代碼。?
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??? 我是李鳴(Aicken) 請(qǐng)您繼續(xù)關(guān)注我的下一篇文章。
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????“.Net Discovery 系列”推薦：
???? .Net Discovery 系列之五--Me JIT(上)
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??? ?.Net Discovery 系列之四--深入理解.Net垃圾收集機(jī)制(下)
??? ?.Net Discovery 系列之一--string從入門到精通(上)
??? ?.Net Discovery 系列之二--string從入門到精通(下)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的.Net Discovery 系列之六--深入浅出.Net实时编译机制(下)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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