什么是JIT
JIT 是 just in time 的縮寫, 也就是即時編譯編譯器。
在運行時 JIT 會把翻譯過的機器碼保存起來，以備下次使用，因此從理論上來說，采用該 JIT 技術可以接近以前純編譯技術。下面我們看看，JIT 的工作過程。
備注：寄存器的使用是編譯器的一個非常普遍的優化。寄存器的速度比主存快很多。
怎么優化JIT編譯
- 初級調優：客戶模式或服務器模式
- 中級編譯器調優 （-cient，-server 或是-xx:+TieredCompilation）
- 優化代碼緩存 (–XX:ReservedCodeCacheSize)
- 編譯閾值 (-XX:CompileThreshold)
- 檢查編譯過程 (XX:+PrintCompilation)
- 高級編譯器調優
- 編譯線程 (-XX:CICompilerCount)
從優化的角度講，最簡單的選擇就是使用 server 編譯器的分層編譯技術，這將解決大約 90%左右的與編譯器直接相關的性能問題。最后，請保證代碼緩存的大小設置的足夠大，這樣編譯器將會提供最高的編譯性能。
HotSpot中的JIT編譯器
1.1 編譯器和解釋器
HotSpot中有編譯器和解釋器並存。
HotSpot中內置兩個JIT編譯器：
JVM根據自身版本和機器硬件性能自動選擇
- Client Compiler，簡稱C1，-client參數強制
- Server Compiler，簡稱C2， -server參數強制
解釋器和編譯器搭配使用成為混合模式（Mixed Mode）
- 用-Xint參數強制JVM運行與解釋模式，全部用解釋方式，編譯器不介入
- 用-Xcomp強制JVM運行於編譯模式，優先采用編譯方式
分層編譯：根據比那一起編譯，優化的規模耗時，划分出不同的編譯層次
- 第0層，程序解釋執行，解釋器不開啟性能監測功能，觸發第一層編譯
- 第1層，也叫C1編譯，將字節碼編譯為本地代碼，進行簡單， 可靠的優化，如有必要，加入性能監測的邏輯
- 第2層（或者2層以上），也叫C2編譯，將字節碼比那一位本地代碼，但會開啟一些編譯耗時較長的優化，甚至根據性能監控信息進行一些不可靠的激進優化
分層編譯后，Client Compiler和Server Compiler將會同時工作，代碼可能會被多次編譯，用Client獲得更高的編譯速度，用Server獲得更好的編譯質量，解釋執行的時候無需搜集性能監控信息
1.2 編譯對象和觸發條件
熱點代碼有兩類：
- 多次調用的方法
- 多次執行的循環體，實際上也會以整個方法作為編譯對象
判斷熱點的方法主要有兩種：
基於采樣的熱點探測（Sample Based Hot Spot Detection）：周期性檢查各個線程的棧頂，發現某個（某些）方法經常出現在棧頂，就是熱點方法
有點簡單高效，可以獲取方法調用關系（將調用堆棧展開即可）
缺點是很難精確確認方法熱度，容易受到線程阻塞等外界因素影響
基於計數器的熱點探測（Counter Based Hot Spot Detection）：為每個方法（甚至代碼塊）建立計數器，統計方法調用次數，如果執行超過閾值就認為是熱點方法。缺點是實現較為困難。優點是結果更精確。
基於計數器的探測：
Client模式下默認1500次，Server下默認10000次，根據參數-XX:CompileThreshold設定。
調用一個方法，先檢查是否存在JIT編譯版本本地代碼，存在優先使用本地代碼，不存在將計數器加1。然后判斷調用計數器和回邊計數器之和是否大於閾值，如果超過，用JIT編譯器提交編譯請求。JIT編譯完成后方法調用入口就被系統換成新的。下次調用已編譯版本。
計數器熱度衰減（Counter Decay超過一定的時間限度，方法的調用次數仍未達到閾值，方法計數器減少一半。在垃圾收集期間執行，用-UseCounterDecay來關閉，以統計絕對次數。用-XX:CounterHalfLifeTime設置半半衰周期。
回邊計數器：統計方法中方法體代碼執行的次數，在字節碼中遇到控制流向后跳動的指令成為回邊（Back Edge）。
回邊計數器閾值可以用-XX:OnStackReplacePercentage來間接調整。
回邊計數器沒有熱度衰減過程。
1.3 編譯過程
JVM默認情況下對於即時編譯請求在編譯完成之前，都按照解釋方式執行，編譯動作在后台線程執行
參數-XX:-BackgroundCompilation禁止后台編譯，此時編譯請求會等待，直到編譯完成后直接執行本地代碼
- Client Compiler：關注局部優化，簡單快速，放棄耗時的長時優化
- Server Compiler：面向服務端，高性能，復雜，較緩慢
本文由猿必過 YBG 發布