前言

本文接上文的内容持续讲述：深刻了解 jvm – 编译优化（上）

概述

1. 补充后端优化的另一项内容提前编译器的解决

2. 介绍 jvm 的几项重点优化措施

   1. 办法内联（重要）
   2. 逃逸剖析（先进）
   3. 公共子表达式打消（经典）
   4. 数组边界查看打消（语言经典）

后端优化

提前编译器

提前编译器的历史其实曾经很久了，然而在 java 畛域晓得 andirod 的崛起才被 java 关注，在解说对于提前编译器的关注之前，咱们来看下提前编译器的优劣

长处

• 解决即时编译器在程序中占用运算资源。
• 即时编译器进行缓存减速

• 提前编译的代码品质。

  书中提到了过程间剖析指的是什么？

  目前的 java 在过程间剖析优化力度不够，同时因为动态编译的形式能够在全程序进行优化。

java 的实际

​ 针对下面的长处，jdk9 实现了一个 Jactc 提前编译器。说完提前编译器的劣势，上面看下即时编译器的劣势：

1. 性能剖析领导优化：对于一些动静代码和形象办法，能够通过动态分析失去
2. 激进型的优化：能够做一些并不保障完全正确的深度优化，并且能够回退到爱护程序。
3. 链接时优化：java 天生反对即时编译产生本地代码。

​ 对于提前编译的内容只须要根本理解即可。上面咱们来看下对于 jvm 更多的底层优化。

底层优化

上面是对于 jvm 的底层优化内容，jvm 的底层优化内容十分多，比方：办法内联、冗余反复打消、复写流传、无用代码打消等等。这里筛选了书中的几项内容进行介绍：

• 办法内联（重要）
• 逃逸剖析（先进）
• 公共子表达式打消（经典）
• 数组边界查看打消（语言经典）

办法内联

含意：即把被内联的办法搬到内联块的外部。简略来说就是把多层办法嵌套调用合并到一个办法，缩小栈桢沉积。

如何实现？

​ 实现的前提条件：首先必须是 非虚办法 ，即能够不通过虚办法调用的静态方法。

C 和 C ++ 应用明确虚和非虚办法布局界线。

Java 的具体实现：引入类型继承关系剖析和实现，确定在目前已加载的类中，某个接口是否有多于一种的实现、某个类是否存在子类、某个子类是否笼罩了父类的某个虚办法等信息”。

上方简略来说能够概括为上面这几点：

1. 确定接口的实现者以及是否能够实现
2. 是否有继承关系
3. 是否存在重写办法

办法逃逸

逃逸剖析的基本原理是：剖析对象动静作用域，当一个对象在办法外面被定义后，它可能被内部办法所援用，例如作为调用参数传递到其余办法中。

一个对象在办法定义中有可能被内部援用，这又引申出一个重要的优化伎俩： 栈上调配 ，栈上调配简略来说就是能够缩小堆空间的开拓并且进步内存的回收效率。

java 只反对办法的逃逸，并不反对线程的逃逸。

书中介绍目前逃逸剖析的状况如下：

1. 改良空间十分大
2. jdk6 才初步反对
3. 波及简单的算法

另一项优化形式是标量替换：

​ 什么是标量：如果变量无奈更少的单位示意 (int, byte, boolean 等)，那么这些变量成为标量。

​ 什么是聚合量：能够持续合成的叫做聚合量。

​ 标量替换： 把一个 java 对象拆散，依据程序的拜访状况将其用于成员变量复原和拜访。

联合逃逸剖析和标量替换， 逃逸剖析会把不能被内部拜访并且能够被标量替换示意的对象进行不创建对象。 同样再次强调只反对办法内解决，不反对办法逃逸。

而后是同步打消的优化：

同步打消 ：线程同步自身是一个绝对耗时的过程，如果逃逸剖析可能确定一个变量不会逃逸出线程，无奈被其余线程拜访，那么这个变量的读写必定就不会有竞争，对这个变量施行的同步措施也就能够平安地打消掉。

最初如果一个变量不会呈现逃逸，那么动解除同步措施。

公共子表达式

什么是公共子表达式？如果一个表达式 E 之前曾经被计算过了，并且从先前的计算到当初 E 中所有变量的值都没有发生变化，那么 E 的这次呈现就称为公共子表达式。对于这种表达式，没有必要花工夫再对它从新进行计算，只须要间接用后面计算过的表达式后果代替 E。

案例：

int d = (c * b) * 12 + a + (a + b * c);

如果此时表达式被计算过一遍，他会被替换为上面的形式：

int d = E * 12 + a + (a + E);

数组边界查看打消

java 的数组和 c 以及 c ++ 的数组不同他并不是裸指针的形式操作数组，为了保障数组的拜访平安，jvm 的底层在每次的操作的时候都须要对于数组的边界进行查看操作，即一个含头不含尾的判断：[start, end).

针对这个问题，java 是通过如下的形式思考优化的：

1. 如果能够界定数组拜访范畴，实践上能够对消数组拜访的耗费
2. 提前到编译期间实现
3. 隐式异样解决：比方空指针和除数为 0 的异样。

最终解决形式：

​ 应用一个 segment fault 信号进行替注册，保障少数拜访不为 null 时候不进行判断为空的操作。一旦异样则转到异样处理器解决并且抛出异样。

然而这种解决形式有问题： 用户态和内核态的频繁转换。 然而 hotspot 会依据理论的形式进行动静判断抉择应用边界查看打消还是应用原始的策略模式运行。

总结

本节内容较为简单，次要讲述了 jvm 的优化形式，包含后续的底层优化形式，对于底层优化的内容实际上十分多，然而本文只记录了书中提到的四种重要的优化形式。

写在最初

对于 jvm 的根本内容曾经介绍结束，下一节为总结内容。