Java程序最初是通過解釋器進(jìn)行解釋執(zhí)行的痘绎，當(dāng)虛擬機發(fā)現(xiàn)某個方法或者代碼塊運行特別頻繁時兔毒，就會把這些代碼認(rèn)定為熱點代碼，為了提高熱點代碼的執(zhí)行效率纤怒，運行時虛擬機將會把熱點代碼編譯成與本地平臺相關(guān)的機器碼黄娘，并進(jìn)行各種層次的優(yōu)化峭状，完成這個任務(wù)的編譯器稱為即時編譯器克滴。即時編譯生成機器相關(guān)的中間碼，可重復(fù)執(zhí)行緩存效率高优床。解釋執(zhí)行直接執(zhí)行字節(jié)碼劝赔，重復(fù)執(zhí)行需要重復(fù)解釋。
即時編譯（JIT）與預(yù)編譯（AOT）：在Dalvik下胆敞，應(yīng)用每次運行都需要通過即時編譯器（JIT）將字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為機器碼着帽，即每次都要編譯加運行，這雖然會使安裝過程比較快移层，但是會拖慢應(yīng)用的運行效率仍翰。而在ART 環(huán)境中，應(yīng)用在第一次安裝的時候观话，字節(jié)碼就會預(yù)編譯（AOT）成機器碼予借，這樣的話，雖然設(shè)備和應(yīng)用的首次啟動（安裝慢了）會變慢频蛔，但是以后每次每次打開應(yīng)用灵迫，執(zhí)行的都是本地機器碼。移除了運行時的解釋執(zhí)行都可以直接運行晦溪，因此運行效率會提高瀑粥。Android7.0版本ART加入了即時編譯器JIT，作為AOT的一個補充三圆，在應(yīng)用程序安裝時并不會將字節(jié)碼全部編譯成機器碼利凑，在運行中將熱點代碼編譯成機器碼，從而縮短應(yīng)用程序的安裝時間并節(jié)省存儲空間嫌术。
解釋執(zhí)行：將編譯好的字節(jié)碼一行一行地翻譯為機器碼執(zhí)行。編譯執(zhí)行：以方法為單位牌借，將字節(jié)碼一次性翻譯為機器碼后執(zhí)行度气。當(dāng)程序需要迅速啟動和執(zhí)行時，解釋器可以首先發(fā)揮作用膨报，省去編譯的時間磷籍，立即執(zhí)行；當(dāng)程序運行后现柠，隨著時間的推移院领，編譯器逐漸會失去作用，把越來越多的代碼編譯成本地代碼后够吩，可以獲取更高的執(zhí)行效率比然。解釋執(zhí)行可以節(jié)約內(nèi)存，而編譯執(zhí)行可以提升效率周循。目前主流的HotSpot虛擬機中默認(rèn)是采用解釋器與其中一個編譯器直接配合的方式工作强法。
編譯對象與觸發(fā)條件
運行過程中會被即時編譯器編譯的熱點代有兩類：
（1）被多次調(diào)用的方法万俗。
（2）被多次調(diào)用的循環(huán)體。
以上兩種情況饮怯，編譯器都是以整個方法作為編譯對象闰歪，這種編譯也是虛擬機中標(biāo)準(zhǔn)的編譯方式。一段代碼或方法是不是熱點代碼蓖墅，是不是需要觸發(fā)即時編譯库倘，需要進(jìn)行Hot Spot Detection（熱點探測）。
目前主要的熱點 判定方式有以下兩種：
（1）基于采樣的熱點探測：虛擬機會周期性地檢查各個線程的棧頂论矾，如果發(fā)現(xiàn)某些方法經(jīng)常出現(xiàn)在棧頂教翩，那這段方法代碼就是“熱點代碼”。好處是：實現(xiàn)簡單高效拇囊，還可以很容易地獲取方法調(diào)用關(guān)系迂曲；缺點是：很難精確地確認(rèn)一個方法的熱度，容易因為受到線程阻塞或別的外界因素的影響而擾亂熱點探測寥袭。
（2）基于計數(shù)器的熱點探測：虛擬機會為每個方法路捧，甚至是代碼塊建立計數(shù)器，統(tǒng)計方法的執(zhí)行次數(shù)传黄，如果執(zhí)行次數(shù)超過一定的閥值杰扫，就認(rèn)為它是“熱點方法”。這種統(tǒng)計方法實現(xiàn)復(fù)雜一些膘掰，需要為每個方法建立并維護(hù)計數(shù)器章姓，而且不能直接獲取到方法的調(diào)用關(guān)系，但是它的統(tǒng)計結(jié)果相對更加精確嚴(yán)謹(jǐn)识埋。
在HotSpot虛擬機中使用的是第二種——基于計數(shù)器的熱點探測方法的兩個計數(shù)器：
（1）方法調(diào)用計數(shù)器：用來統(tǒng)計方法調(diào)用的次數(shù)凡伊，在默認(rèn)設(shè)置下，方法調(diào)用計數(shù)器統(tǒng)計的并不是方法被調(diào)用的絕對次數(shù)窒舟，而是一個相對的執(zhí)行頻率系忙，即一段時間內(nèi)方法被調(diào)用的次數(shù)。
（2）回邊計數(shù)器：用于統(tǒng)計一個方法中循環(huán)體代碼執(zhí)行的次數(shù).
（準(zhǔn)確地說惠豺，應(yīng)該是回邊的次數(shù)银还，因為并非所有的循環(huán)都是回邊），在字節(jié)碼中遇到控制流向后跳轉(zhuǎn)的指令就稱為“回邊”洁墙。
在確定虛擬機運行參數(shù)的前提下蛹疯，這兩個計數(shù)器都有一個確定的閥值，當(dāng)計數(shù)器的值超過了閥值热监，就會觸發(fā)JIT編譯捺弦。
即時編譯和解釋執(zhí)行的執(zhí)行順序：發(fā)了JIT編譯后，在默認(rèn)設(shè)置下，執(zhí)行引擎并不會同步等待編譯請求完成羹呵，而是繼續(xù)進(jìn)入解釋器按照解釋方式執(zhí)行字節(jié)碼骂际，直到提交的請求被編譯器編譯完成為止（編譯工作在后臺線程中進(jìn)行）。當(dāng)編譯工作完成后冈欢，下一次調(diào)用該方法或代碼時歉铝，就會使用已編譯的版本。方法調(diào)用計數(shù)器觸發(fā)即時編譯的流程：方法計數(shù)器觸發(fā)即時編譯的過程與回邊計數(shù)器觸發(fā)即時編譯的過程類似凑耻。方法調(diào)用計數(shù)器觸發(fā)即時編譯流程如下圖所示：
編譯優(yōu)化技術(shù)
以編譯方式執(zhí)行本地代碼比解釋方式更快太示，除去虛擬機執(zhí)行字節(jié)碼時額外消耗時間的原因外，還有一個重要原因香浩，虛擬機設(shè)計團(tuán)隊幾乎把對代碼的所有優(yōu)化措施都集中在了即時編譯器之中类缤，代碼優(yōu)化變換是建立在代碼的某種中間標(biāo)志或者機器碼之上，絕不是建立在java源碼之上的邻吭。華為方舟編譯器直接將代碼優(yōu)化從手機環(huán)節(jié)搬到了開發(fā)者環(huán)境餐弱，可以在很多地方對代碼進(jìn)行優(yōu)化，同時即時編譯器本地代碼比javac產(chǎn)生的的字節(jié)碼更優(yōu)秀囱晴。
即時編譯器針對不同的類型有不同的優(yōu)化技術(shù)膏蚓，具體可以參考《深入理解JVM》，幾種比較有代表性的優(yōu)化技術(shù)有：
（1）語言無關(guān)的經(jīng)典優(yōu)化技術(shù)之一：公共子表達(dá)式消除
int d = (C*B)*12 +a + (A+B*C)
int d = (E)*12 + a +A + E;
int d = 13E +2A;
以上就是公共子表達(dá)式消除畸写；
（2）語言相關(guān)的經(jīng)典優(yōu)化技術(shù)之一：數(shù)組范圍檢測消除：數(shù)組邊界檢查肯定是必須做的驮瞧，但是數(shù)組邊界檢查不是必須在運行期間一次不漏的檢查，如果通過數(shù)據(jù)流分析可以判斷循環(huán)變量的取值永遠(yuǎn)在數(shù)組邊界之內(nèi)枯芬，就可以在循環(huán)中將數(shù)組上下界檢測消除论笔。
（3）最重要的優(yōu)化技術(shù)之一：方法內(nèi)聯(lián)：方法內(nèi)聯(lián)就是消除一些無用的代碼，如方法一已經(jīng)進(jìn)行了null判斷千所，如果調(diào)用方法二又進(jìn)行了null判斷狂魔，實際兩次null判斷僅需要一次。
（4）最前沿的優(yōu)化技術(shù)之一：逃逸分析：如果一個對象不會逃逸到方法或者線程之外淫痰，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毅臊，則可能為這個變量進(jìn)行一些高校的優(yōu)化，例如本來是堆上分配的變量發(fā)現(xiàn)沒有其他線程使用黑界，可以將其分配到棧上，棧上分配的對象就會隨著方法的結(jié)束而自動銷毀皂林。
（5）同步消除（synchronized）：類似于鎖優(yōu)化朗鸠，變量不會逃逸到出方法，就可以將該方法上的同步鎖去掉础倍，相關(guān)內(nèi)容請參考《深入理解JVM》線程安全與鎖優(yōu)化章節(jié)烛占。
