一. CodeCache简介

从字面意思了解就是代码缓存区,它缓存的是JIT(Just in Time)编译器编译的代码,简言之codeCache是寄存JIT生成的机器码(native code)。当然JNI(Java本地接口)的机器码也放在codeCache里,不过JIT编译生成的native code占次要局部。

大抵在JVM中的散布如下:

大家都晓得javac编译器,把java代码编译成class字节码,它和JIT编译器的区别是,javac只是前端编译(有的叫后期编译),jvm是通过执行机器码和底层交互的,这样咱们编写的业务代码能力失效。所以还要把字节码class编译成与本地平台相干的机器码,这个过程就是后端编译。

后端编译依据具体的执行形式不同又分为两种:

1.解释执行

一行一行解释成机器码再执行,每次调用时都须要从新逐条解释执行。

2.编译执行(JIT)

将频繁调用的办法或循环体编译成机器码后,进行多层优化,而后缓存到codeCache里,防止反复编译。

两种执行形式的区别很显著,第一种在遇到频繁调用的办法或代码块时执行效率很低,然而解释执行能够节俭内存(不寄存到codeCache),立刻执行。而后当程序运行一段时间后(达到肯定的编译次数),编译执行即JIT优化,能够取得更高的执行效率。

所以说二者是相辅相成的。

当初的Java虚拟机这两种形式都蕴含(通过命令行java -version查看):

// mixed mode 解释+编译Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.80-b11, mixed mode)

其实JIT编译只是一个统称,具体要看jvm是client端还是server端的,不同的端会分为C1C2编译器,这两种编译器的区别下一篇会讲到,这里先不开展。

二. JIT编译优化

下面讲到了JVM会对频繁应用的代码,即热点代码(Hot Spot Code),达到肯定的阈值后会编译成本地平台相干的机器码,并进行各层次的优化,晋升执行效率。

热点代码也分两种:

  • 被屡次调用的办法
  • 被屡次执行的循环体

那阈值如何判断呢?

  1. 办法计数器,统计被屡次调用的办法次数,该计数器统计的并不是办法被调用的相对次数,而是在一段时间内办法被调用的次数。server模式下默认是10000次,能够通过-XX:CompileThreshold来设置(client模式个别很少用到,默认是1500)。
  2. 回边计数器,统计一个办法中循环体代码执行的相对次数,在字节码中遇到管制流向后跳转的指令称为回边,次要通过OnStackReplacePercentage设置。

编译后进行优化,JIT的优化有很多种,比方:

  • 针对办法的优化,办法内联(能够参考这篇文章Java开发标准之性能篇,对于inline的解释)
  • 针对屡次调用的循环体优化:栈上替换OSR(On-Stack Replace)
  • 无用代码打消
  • 复写流传
  • 逃逸剖析

更多JIT优化技术可参考jvm官网介绍

三. codeCache应用注意事项

下面次要讲了codeCache的作用和JIT的关系,codeCache次要是寄存JIT编译后的机器代码,codeCache的大小次要是通过上面的参数设置:

  • -XX:InitialCodeCacheSize 设置codeCache初始大小,个别默认是48M
  • -XX:ReservedCodeCacheSize 设置codeCache预留的大小,通常默认是240M

如果codeCache的内存满了会进行回收,但在jdk1.8之前的jvm回收算法有点问题,当codeCache满了之后会导致编译线程无奈持续,并且耗费大量CPU导致系统运行变慢,景象就是零碎响应减少,如果你也遇到这个问题倡议间接升级成jdk8,或者调大codeCache内存。

codeCache的大小设置能够通过-XX:+PrintCodeCache参数查看调整,但这个参数只在JVM进行的时候打印codeCache应用状况,所以如果想实时监控codeCache的应用状况,能够参考如下代码:

package com.javakk;import java.io.File;import java.lang.management.ManagementFactory;import javax.management.MBeanServerConnection;import javax.management.ObjectName;import javax.management.remote.JMXConnector;import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;import javax.management.remote.JMXServiceURL;import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;/** * 基于JMX在运行时查看codeCache应用状况 * @author 公众号:Java老K */public class CodeCacheTest {    public static void main(String[] args) throws Exception {        String pid = getPid(); // 先获取java程序的pid        String codeCache = getCodeCache(pid); // 依据pid获取codeCache的应用状况        System.out.println(codeCache);    }    /**     * 获取java过程id     * @return     */    public static String getPid(){        String name = ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName();        return name.split("@")[0];    }    /**     * 获取java利用的codeCache应用状况     * @param pid     * @throws Exception     */    public static String getCodeCache(String pid) throws Exception {        VirtualMachine vm = VirtualMachine.attach(pid);        JMXConnector connector = null;        try {            String addr = "com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress";            String property= vm.getAgentProperties().getProperty(addr);            if (property == null) {                String agent = vm.getSystemProperties().getProperty("java.home")                        + File.separator                        + "lib"                        + File.separator                        + "management-agent.jar";                vm.loadAgent(agent);                property = vm.getAgentProperties().getProperty(addr);            }            JMXServiceURL url = new JMXServiceURL(property);            connector = JMXConnectorFactory.connect(url);            MBeanServerConnection mbeanConn = connector.getMBeanServerConnection();            ObjectName obj = new ObjectName("java.lang:type=MemoryPool,name=Code Cache");            return mbeanConn.getAttribute(obj, "Usage").toString();        } finally {            if(connector != null) {                connector.close();            }            vm.detach();        }    }}

运行后能够查看contents后果

contents={committed=2555904, init=2555904, max=251658240, used=2395648}

能够看到我本地的codeCahe配置,初始化是2555904,最大为251658240,已应用2395648

文章起源:http://javakk.com/201.html