什么是JIT？怎么优化？

什么是JIT？怎么优化？

什么是JIT

JIT 是 just in time 的缩写, 也就是即时编译编译器。

在运⾏时 JIT 会把翻译过的机器码保存起来，以备下次使⽤，因此从理论上来说，采⽤该 JIT 技术可以接近以前纯编译技术。下⾯我们看看，JIT 的⼯作过程。

备注：寄存器的使⽤是编译器的⼀个⾮常普遍的优化。寄存器的速度⽐主存快很多。

怎么优化JIT编译

初级调优：客户模式或服务器模式

中级编译器调优（-cient，-server 或是-xx:+TieredCompilation）

优化代码缓存 (–XX:ReservedCodeCacheSize)

编译阈值 (-XX:CompileThreshold)

检查编译过程 (XX:+PrintCompilation)

⾼级编译器调优

编译线程 (-XX:CICompilerCount)

从优化的⾓度讲，最简单的选择就是使⽤ server 编译器的分层编译技术，这将解决⼤约 90%左右的与编译器直接相关的性能问题。最后，请保证代码缓存的⼤⼩设置的⾜够⼤，这样编译器将会提供最⾼的编译性能。

HotSpot中的JIT编译器

1.1 编译器和解释器

HotSpot中有编译器和解释器并存。

HotSpot中内置两个JIT编译器：

JVM根据⾃⾝版本和机器硬件性能⾃动选择

Client Compiler，简称C1，-client参数强制

Server Compiler，简称C2， -server参数强制

解释器和编译器搭配使⽤成为混合模式（Mixed Mode）

⽤-Xint参数强制JVM运⾏与解释模式，全部⽤解释⽅式，编译器不介⼊

⽤-Xcomp强制JVM运⾏于编译模式，优先采⽤编译⽅式

分层编译：根据⽐那⼀起编译，优化的规模耗时，划分出不同的编译层次

第0层，程序解释执⾏，解释器不开启性能监测功能，触发第⼀层编译

第1层，也叫C1编译，将字节码编译为本地代码，进⾏简单，可靠的优化，如有必要，加⼊性能监测的逻辑

第2层（或者2层以上），也叫C2编译，将字节码⽐那⼀位本地代码，但会开启⼀些编译耗时较长的优化，甚⾄根据性能监控信息进⾏⼀些不可靠的激进优化

分层编译后，Client Compiler和Server Compiler将会同时⼯作，代码可能会被多次编译，⽤Client获得更⾼的编译速度，⽤Server获得更好的编译质量，解释执⾏的时候⽆需搜集性能监控信息

1.2 编译对象和触发条件

热点代码有两类：

多次调⽤的⽅法

多次执⾏的循环体，实际上也会以整个⽅法作为编译对象

判断热点的⽅法主要有两种：

基于采样的热点探测（Sample Based Hot Spot Detection）：周期性检查各个线程的栈顶，发现某个（某些）⽅法经常出现在栈顶，就是热点⽅法

有点简单⾼效，可以获取⽅法调⽤关系（将调⽤堆栈展开即可）

缺点是很难精确确认⽅法热度，容易受到线程阻塞等外界因素影响

基于计数器的热点探测（Counter Based Hot Spot Detection）：为每个⽅法（甚⾄代码块）建⽴计数器，统计⽅法调⽤次数，如果执⾏超过阈值就认为是热点⽅法。缺点是实现较为困难。优点是结果更精确。

基于计数器的探测：

Client模式下默认1500次，Server下默认10000次，根据参数-XX:CompileThreshold设定。

调⽤⼀个⽅法，先检查是否存在JIT编译版本本地代码，存在优先使⽤本地代码，不存在将计数器加1。然后判断调⽤计数器和回边计数器之和是否⼤于阈值，如果超过，⽤JIT编译器提交编译请求。JIT编译完成后⽅法调⽤⼊⼝就被系统换成新的。下次调⽤已编译版本。

计数器热度衰减（Counter Decay超过⼀定的时间限度，⽅法的调⽤次数仍未达到阈值，⽅法计数器减少⼀半。在垃圾收集期间执⾏，⽤-UseCounterDecay来关闭，以统计绝对次数。⽤-XX:CounterHalfLifeTime设置半半衰周期。

回边计数器：统计⽅法中⽅法体代码执⾏的次数，在字节码中遇到控制流向后跳动的指令成为回边（Back Edge）。

回边计数器阈值可以⽤-XX:OnStackReplacePercentage来间接调整。

回边计数器没有热度衰减过程。

1.3 编译过程

JVM默认情况下对于即时编译请求在编译完成之前，都按照解释⽅式执⾏，编译动作在后台线程执⾏

参数-XX:-BackgroundCompilation禁⽌后台编译，此时编译请求会等待，直到编译完成后直接执⾏本地代码

Client Compiler：关注局部优化，简单快速，放弃耗时的长时优化

Server Compiler：⾯向服务端，⾼性能，复杂，较缓慢

本⽂由猿必过发布