JIT：Java程序最初是由解釋器解釋執(zhí)行的驯杜，當虛擬機發(fā)現(xiàn)某個方法或代碼塊的運行特別頻繁時析砸，就會把這些“熱點代碼”編譯成機器碼，提高運行效率燃异。
1. 為什么要使用解釋器和編譯器并存坚嗜？
- 當需要程序快速啟動和執(zhí)行的時候夯膀，可以使用解釋器，省去編譯時間苍蔬，立即執(zhí)行诱建。隨著時間推移，編譯器逐漸發(fā)揮作用碟绑，編譯為機器碼俺猿，可以提高效率。
- 內存限制較大時格仲，解釋器執(zhí)行可以節(jié)約內存押袍，反之編譯器執(zhí)行可以提高效率。
- 解釋器可以作為編譯器激進優(yōu)化的逃生門凯肋。
2. HotSpot的兩個不同的即時編譯器
- Client Compiler：C1編譯器
- Server Complier：C2編譯器
- interpreted mode：純解釋模式
- compiled mode：純編譯模式谊惭，無法編譯是解釋器還是會介入的
- mixed mode：解釋器和編譯器搭配
要想編譯出優(yōu)化程度高的代碼，需要時間成本侮东，所以虛擬機為了權衡圈盔，采用了分層編譯。采用分層編譯后悄雅，C1和C2同時工作习贫，C1獲得更高的編譯速度厉碟，C2獲得更好的編譯質量。
- 第0層：程序解釋執(zhí)行，解釋器不開啟性能監(jiān)控氯葬，可觸發(fā)第1層編譯。
- 第1層：C1編譯，簡單、可靠的優(yōu)化我碟，必要時加入性能監(jiān)控。
- 第2層：啟動一些編譯耗時較長的優(yōu)化姚建，甚至根據(jù)性能監(jiān)控信息進行不可靠的激進優(yōu)化。
3. 編譯對象和觸發(fā)條件
熱點代碼：
- 被多次調用的方法：整個方法為編譯對象吱殉，虛擬機標準的JIT編譯方式掸冤。
- 被多次執(zhí)行的循環(huán)體。雖然循環(huán)在方法體內友雳，但還是以整個方法為編譯對象稿湿，這種編譯方式為棧上替換，因為發(fā)生在方法執(zhí)行過程中押赊，方法幀還在棧上饺藤。
熱點探測：
- 基于采樣的熱點探測：虛擬機周期性檢查各個線程的棧頂，如果某個方法經(jīng)常出現(xiàn)在棧頂流礁，說明是熱點涕俗。優(yōu)點：簡單高效、容易獲取方法調用關系神帅。缺點：很難精確確認一個方法的熱度再姑，容易受到線程阻塞或別的干擾。
- 基于計數(shù)器的熱點探測：虛擬機為每個方法甚至代碼塊建立計數(shù)器找御，統(tǒng)計方法執(zhí)行次數(shù)元镀。優(yōu)點：精確。缺點：成本高霎桅。
HotSpot使用的是第二種方法栖疑。它有兩類計數(shù)器：方法調用計數(shù)器和回邊計數(shù)器。
方法調用計數(shù)器：統(tǒng)計方法被調用的次數(shù)滔驶，默認閾值Client下1500次遇革，Server下10000次。
如果不做任何設置瓜浸，方法調用計數(shù)器統(tǒng)計的不是方法調用的絕對次數(shù)澳淑，而是一段時間內的次數(shù)，超過一定時間后插佛，計數(shù)器會減半杠巡。這種衰減實在GC時順便進行的」涂埽可以用-XX:CounterDecay設置是否衰減氢拥，如果不衰減蚌铜，那么隨著時間的推移，總會達到次數(shù)進行編譯嫩海。
回邊計數(shù)器：統(tǒng)計一個方法中循環(huán)體執(zhí)行的次數(shù)冬殃。準確的說是回邊次數(shù)，空循環(huán)不會回邊叁怪，只跳轉到自己审葬。
client模式閾值：方法調用計數(shù)器閾值OSR比率/100，OSR比率默認933奕谭。
server模式閾值：方法調用計數(shù)器閾值（OSR比率 - 解釋器監(jiān)控比率）/100涣觉，OSR比率默認140，解釋器監(jiān)控比率默認33血柳。
回邊計數(shù)器沒有熱度衰減官册。
4. 一些編譯技術
- 語言無關的經(jīng)典優(yōu)化技術之一：公共子表達式消除。
- 語言相關的經(jīng)典優(yōu)化技術之一：數(shù)組范圍檢查消除难捌。
- 最重要的優(yōu)化技術之一：方法內聯(lián)膝宁。
- 最前沿的優(yōu)化技術之一：逃逸分析。
公共子表達式消除：如果一個表達式前面已經(jīng)計算過了根吁，后面表達式的變量也沒有變化過员淫，這個表達式就是公共子表達式，就沒有必要計算了击敌。
//javac不會作任何優(yōu)化满粗，但是JIT會優(yōu)化b * c
int d = (c * b) * 12 + a + +(a + b * c)
數(shù)組邊界檢查消除：Java在訪問數(shù)組元素時會自動進行上下界的范圍檢查，越界則拋出ArrayIndexOutOfBoundsException愚争，但是這也是一種性能負擔映皆。虛擬機根據(jù)情況在編譯器判斷是否可能越界，如果不越界執(zhí)行時就不需要檢查了轰枝。
類似情況還有NullPointException捅彻，除數(shù)為0異常等。
方法內聯(lián)：編譯器最重要的優(yōu)化手段之一鞍陨，消除了方法調用的成本步淹，還為其它優(yōu)化建立了基礎。
- 方法內聯(lián)不是代碼復制那么簡單诚撵，因為Java的方法（除了編譯期解析的）缭裆，編譯期都不能確定版本，運行期才可以寿烟。采用“類型繼承關系分析CHA”解決這一問題澈驼。
類型繼承關系分析CHA：基于整個應用，確定目前已加載的類中筛武，某個接口是否有多于一種實現(xiàn)缝其，某個類是否有子類挎塌，子類是否為抽象類等信息。
- 編譯器進行內聯(lián)時内边，如果是非虛方法榴都，那么直接內聯(lián)。如果遇到虛方法漠其，則查詢CHA是否有多個版本嘴高，如果只有一個，那么進行內聯(lián)（激進的和屎，需要逃生門）阳惹。如果后續(xù)虛擬機沒有加載其它類改變繼承關系，則一直內聯(lián)眶俩，否則退回解釋狀態(tài)，或重新編譯快鱼。
- 如果CHA查詢出多個版本颠印，編譯器會使用內聯(lián)緩存。在未發(fā)生調用前抹竹，緩存為空线罕，發(fā)生調用后，緩存記錄下方法版本信息窃判，以后每次調用都比較版本钞楼，如果一直，內聯(lián)繼續(xù)袄琳，如果不一致询件，取消內聯(lián)。查找虛方法表唆樊。
逃逸分析：分析對象的動態(tài)作用域宛琅。不是代碼優(yōu)化手段，而是為其它手段提供依據(jù)逗旁。
- 方法逃逸：一個對象被外部方法引用嘿辟，如傳參。
- 線程逃逸：對象被外部線程訪問到片效，如賦值給類變量红伦。
如果證明一個對象不會逃逸，那么可以進行一些高效的優(yōu)化淀衣。
棧上分配：一般對象都在堆上分配昙读，各個線程共享，GC回收內存需要耗費時間膨桥。如果一個對象確定不會逃逸出方法箕戳，比如局部變量某残，那么分配在棧上就很舒服，可以隨棧幀出棧而銷毀陵吸。GC壓力減小玻墅。
同步消除：如果一個對象確定不是線程逃逸，那么就不會被其它線程訪問壮虫，就不存在競爭澳厢，完全可以消除同步。
標量替換：如果一個對象確定不會被外部訪問囚似，那么真正執(zhí)行的時候就不需要創(chuàng)建這個對象剩拢，改為在棧上創(chuàng)建對象拆散后的標量。
