原文网址：http://plumbr.eu/blog/do-you-get-just-in-time-compilation 译文网址：http://blog.dontcareabout.us/2013/03/jit-compiler.html BBS 版用 markdown 撰写 另外，这篇翻的真的很不顺，可能很多都有问题 不过我也怀疑当初写的人就写的很卡...... [逃] ______________________________________________________________________ 还记得最後一次被写 C 的人笑是什麽时候的事情吗？ Java 真的有够慢、慢到他们打死也不会考虑用这样的语言？ 其实从很多方面来看，这种讲法还是成立啦。 但是在大型企业的软体骨干中（这是 Java 的典型用途）， Java 的效能绝对可以跟其他技术相抗衡。 这可能都要感谢神奇的 JIT。 在解说 JIT compile 技巧前，让我们先多讲一些它的背景。 你可能还记得，Java 是一种 interpreted language。 大多数人都知道 Java compiler（`javac`）跟 C 的 compiler 不一样， 并不是直接将 Java 的原始码 compile 成处理器的指令。 相反地，它产生的是统一[规格]、与机器 binary 格式无关的 bytecode。 在执行期，JVM 会 interpret bytecode， 这是为甚麽 Java 在跨平台上会这麽成功的主要原因， 你可以在某个平台上写完、build 一份，然後在其他的平台上头执行。 [规格]: http://docs.oracle.com/javase/specs/ 另一方面，这也产生了一些不良影响。 其中最严重的是 interpret 通常比直接 compile 成 平台限定的原生 binary 码来得慢。 [Sun] 在 90 年代後期就已经了解这个严重度， 当时他们请了 Cliff Click 博士来提供解决方案。 [Sun]: http://en.wikipedia.org/wiki/Sun_Microsystems 让我们欢迎 [HotSpot] 出场～～ 这个名字源自於 JVM 辨别你程式当中「hot spot」的能力， hot spot 表示 bytecode 当中经常使用到的片段。 接着它们将目标对准大范围的最佳化、以及将程式码 compile 成特定处理器的指令。 这些最佳化以最少的 overhead 让影响效能的关键 code 有很好的效能。 在某些情况下，调整好的最佳化 [JVM] 效能可能超过手工的 C++ 或 C。 [HotSpot]: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/ index-jsp-136373.html [JVM]: http://en.wikipedia.org/wiki/Java_virtual_machine [JVM] 当中负责这些最佳化的部份称之为 [Just in Time][JIT]（JIT）compiler。 它利用了一个有趣的程式特性： 大多数时间都花在少数的程式码上，几乎所有程式都是这样。 有别於将你的程式码整个 compile， JIT（Java [HotSpot] VM）用 interpreter 立即执行程式、 然後在执行时分析你的程式码，找出那些 hot spot。 Then it focuses the attention of a global native-code optimizer on the hot spots. 透过避免 compile 极少执行的程式码， Java [HotSpot] compiler 可以把正更多注意力放在程式中影响效能的关键部份。 这代表你的 compile 时间整体来说不会增加。 在程式执行中会持续动态监测 hot spot， 所以它会根据你的 application 使用方式来即时调整效能。 [JIT]: http://en.wikipedia.org/wiki/Just-in-time_compilation [JIT] 用了很多技术来达到效能优势，像是去除没用的 code、 跳过边界值检查、移除多余的载入、inline method...... 等等> 下面这个例子展示了 [JIT] 如何使用这些技术来达到更好的效能。 第一段程式码是开发人员写的，第二段程式码是 HotSpot 认定这段很「hot」， 然後用上了最佳化的魔法： 1. 还没作最佳化的程式码： class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.get(); z = wrapper.get(); sum = y + z; } } class Wrapper { final int value; final int get() { return value; } } 1. 最佳化过後的程式码： class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.value; sum = y + y; } } class Wrapper { final int value; final int get() { return value; } } 第一个 class 是开发人员写的例子，第二个是 JIT 处理过後的样本。 这里头包含了几种最佳化的技术。让我们来看一下最终结果是怎麽做到的： 1. 还没最佳化的程式码。在还没被判定成 hot spot 时，程式码会这样执行： class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.get(); z = wrapper.get(); sum = y + z; } } 1. inline method：用 `b.value` 取代 `wrapper.get()`， 不透过函数呼叫而直接存取 `wrapper.value` 来减少延迟。 class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.value; z = wrapper.value; sum = y + z; } } 1. 移除多余的载入：用 `z = y` 取代 `z = wrapper.value`， 所以只存取区域变数而不是 `wrapper.value` 来减少延迟。 class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.value; z = y; sum = y + z; } } 1. copy propagation：用 `y = y` 取代 `z = y`， 没有必要再用一个变数 `z`，因为 `z` 跟 `y` 会是相等的。 class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.value; y = y; sum = y + y; } } 1. 消除不用的程式码：`y = y` 是不必要的，可以消灭掉。 class Calculator { Wrapper wrapper; public void calculate() { y = wrapper.value; sum = y + y; } } 这个小例子包含了几个 [JIT] 用来提昇效能的强大技术。 希望它可以有助於了解这些威力强大的概念。 喜欢这篇文章吗？我们肚子里头还有一堆咧。 请订阅我们的 [RSS] 或 [Twitter] 吧！ [RSS]: http://plumbr.eu/blog/feed [Twitter]: https://twitter.com/JavaPlumbr 下面是这篇文章用到的参考资料（不包含那两个愤怒的 C 开发人员）： * http://www.oracle.com/technetwork/java/whitepaper-135217.html * http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/index-jsp-136373.html * http://docs.oracle.com/cd/E13150_01/jrockit_jvm/jrockit/ geninfo/diagnos/underst_jit.html -- 钱锺书： 说出来的话 http://www.psmonkey.org 比不上不说出来的话 Java 版 cookcomic 版 只影射着说不出来的话 and more...... --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 114.25.28.182 ※ 编辑: PsMonkey 来自: 114.25.28.182 (03/20 22:05) 修正步骤 4 的 typo ※ 编辑: PsMonkey 来自: 114.25.13.90 (03/21 10:09)