运行期优化-白红宇

即时编译器(Just In Time Compiler,JIT编译器)：Java程序最初是通过解释器进行解释执行的，当虚拟机发现某个方法或代码块的运行

特别频繁时，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，虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关

的机器码，并进行各种层次的优化，完成这个任务的编译器称为即时编译器。

当程序需要迅速启动和执行的时候，解释器可以首先发挥作用，省去编译时间立即执行。

在程序运行后，随时间推移，编译器逐渐发挥作用，把越来越多的代码编译成本地代码之后，可以提供执行效率。

HotSpot虚拟机中内置两个即时编译器，分别称为Client Compiler 和Server Compiler，简称C1编译器和C2编译器。

默认C1编译器，可以使用-client 或 -server 指定。

解释器与编译器搭配使用的方式在虚拟机中称为混合模式，用户可以通过参数-Xint强制虚拟机运行与解释模式（Interpreted Mode），

这时编译器完全不参与工作，全部代码都使用解释方式执行。

也可以使用-Xcomp强制虚拟机运行编译模式（Compiled Mode），这时将优先采用编译方式执行程序。

Client Compiler 可以获得更高的编译速度，Server Compiler可以获得更好的编译质量。

热点代码：

基于计数器的热点探测：虚拟机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阈值，就认为是热点方法。
HotSpot采样的是基于计数器的热点探测，为每个方法准备两类计数器：方法调用计数器、回边计数器。

方法调用计数器：统计方法被调用的次数，Client模式下默认1500次，Server模式下默认10000次，可以通过虚拟机参数-XX：CompiledThreshold修改。

回边计数器：统计一个方法中循环体代码执行次数。

如果一个表达式E已经计算过了，并且从先前的计算到现在E中所有的变量的值都没有发生变化，那么E的这次出现就成为了公共子表达式。

对于这种表达式就没有必要花时间对它进行计算，只需直接用前面计算过的表达式结果代替E就可以了。

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

当这段代码进入虚拟机即时编译器编译后，就变为了第二行代码

java 在访问数组类型数据时会自动进行上下界范围检查，如果超出范围将抛出ArrayIndexOutOfBoundsException,每次数据读写都带有一次

隐含的条件判定，影响性能。对于循环体来说，如果编译器可以判定循环变量取值范围永远在[0,length())之间，那在整个循环中就可以

把数组上下界检查消除。

把目标的代码复制到发起调用的方法中，避免发生真实的方法调用。

分析对象动态作用域：当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他方法中，称为方法逃逸。

甚至可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或可以在其他线程中访问的实例变量，称为线程逃逸。

如果能证明一个对象不会逃逸到变量或线程外，也就是别的方法或线程无法通过任何途径访问到这个对象，则可能为为这个变量进行优化。

栈上分配：java虚拟机中，在java堆上分配创建对象的内存空间，java堆中的对象对于各个线程都是共享可见的，只要持有这个对象的引用，
就可以访问堆中存储的对象数据。虚拟机垃圾收集系统可以回收堆中不再使用的对象。

如果确定一个对象不会逃逸出方法之外，那让这个对象在栈上分配，对象占用的内存就可以随栈帧出栈而销毁。

同步消除：线程同步本身就是一个相对耗时的过程，如果逃逸分析能够确定一个变量不会逃逸出线程，无法被其他线程访问，那这个变量的读写
肯定就不会有竞争，对这个变身实施同步措施也就可以消除。

标量替换：标量是指一个数据已经无法分解成更小的数据来表示，Java虚拟机中的原始数据类型都不能再进一步分解，就可以称为标量。
相对的，如果一个数据可以继续分解，称为聚合量，java中的对象就是典型的聚合量。如果把一个Java对象拆散，根据程序访问的情况，将其使用

到的成员变量恢复原始类型来访问就叫标量替换。如果逃逸分析证明一个对象不会被外部访问，并且对象可以被拆散的话，程序真正执行的时候

可能不创建这个对象，而改为直接创建它的若干被这个方法使用到的成员变量替换。这些变量建立在栈上分配读写。