1先将java文件编译为class文件,再由类加载器加载到jvm。类在调用执行过程中,执行引擎会把字节码转为机器码,然后在操作系统中才能执行。在字节码转换为机器码的过程中,虚拟机中还存在着一道编译,那就是即时编译。
最初,虚拟机中的字节码是由解释器( Interpreter )完成编译的,当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁的时候,就会把这些代码认定为“热点代码”。为了提高热点代码的执行效率,在运行时,即时编译器(JIT)会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码,并进行各层次的优化,然后保存到内存中
我们可以通过参数 “-client”“-server” 强制指定虚拟机的即时编译模式
C1 编译器是一个简单快速的编译器,主要的关注点在于局部性的优化,适用于执行时间较短或对启动性能有要求的程序,例如,GUI 应用对界面启动速度就有一定要求。(主要针对客户端程序)
C2 编译器是为长期运行的服务器端应用程序做性能调优的编译器,适用于执行时间较长或对峰值性能有要求的程序。根据各自的适配性,这两种即时编译也被称为 Client Compiler 和 Server Compiler。
Java7 引入了分层编译,这种方式综合了 C1 的启动性能优势和 C2 的峰值性能优势,我们也可以通过参数 “-client”“-server” 强制指定虚拟机的即时编译模式。分层编译将 JVM 的执行状态分为了 5 个层次:
第 0 层:程序解释执行,默认开启性能监控功能(Profiling),如果不开启,可触发第二层编译;
第 1 层:可称为 C1 编译,将字节码编译为本地代码,进行简单、可靠的优化,不开启 Profiling;
第 2 层:也称为 C1 编译,开启 Profiling,仅执行带方法调用次数和循环回边执行次数 profiling 的 C1 编译;
第 3 层:也称为 C1 编译,执行所有带 Profiling 的 C1 编译;
第 4 层:可称为 C2 编译,也是将字节码编译为本地代码,但是会启用一些编译耗时较长的优化,甚至会根据性能监控信息进行一些不可靠的激进优化。
Java8 中,默认开启分层编译,-client 和 -server 的设置已经是无效的了。如果只想开启 C2,可以关闭分层编译(-XX:-TieredCompilation),如果只想用 C1,可以在打开分层编译的同时,使用参数:-XX:TieredStopAtLevel=1。
除了这种默认的混合编译模式,我们还可以使用“-Xint”参数强制虚拟机运行于只有解释器的编译模式下,这时 JIT 完全不介入工作;我们还可以使用参数“-Xcomp”强制虚拟机运行于只有 JIT 的编译模式下
通过 java -version 命令行可以直接查看到当前系统使用的编译模式
在 HotSpot 虚拟机中的热点探测是 JIT 优化的条件,热点探测是基于计数器的热点探测,采用这种方法的虚拟机会为每个方法建立计数器统计方法的执行次数,如果执行次数超过一定的阈值就认为它是“热点方法” 。虚拟机为每个方法准备了两类计数器:方法调用计数器(Invocation Counter)和回边计数器(Back Edge Counter)。在确定虚拟机运行参数的前提下,这两个计数器都有一个确定的阈值,当计数器超过阈值溢出了,就会触发 JIT 编译。
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