即时编译器
即时 (JIT) 编译器是 JRE 即Java运行时环境的重要组成部分,它负责在运行时优化基于Java的应用程序的性能。编译器是为双方(即最终用户和应用程序开发人员)决定应用程序性能的关键方面之一。
Java JIT 编译器:概述
字节码是帮助跨平台执行的Java最重要的特性之一。将字节码转换为本地机器语言执行的方式对其速度有很大影响。这些字节码必须根据指令集架构被解释或编译为正确的机器指令。此外,如果指令架构是基于字节码的,这些可以直接执行。解释字节码会影响执行速度。
为了提高性能,JIT 编译器在运行时与Java虚拟机 (JVM) 交互,并将合适的字节码序列编译为本机机器码。在使用 JIT 编译器时,硬件能够执行本机代码,而 JVM 重复解释相同的字节码序列并产生翻译过程的开销。这随后会导致执行速度的性能提升,除非编译的方法执行频率较低。
JIT 编译器能够在将一系列字节码编译为本机机器语言时执行某些简单的优化。 JIT 编译器执行的一些优化是数据分析、通过寄存器分配减少内存访问、从堆栈操作转换为寄存器操作、消除公共子表达式等。优化程度越高,时间越多。 JIT 编译器花费在执行阶段。因此,它无法承担静态编译器能够进行的所有优化,因为额外的开销会增加执行时间,而且它对程序的看法也受到限制。
JIT编译器的工作
Java遵循面向对象的方法,因此它由类组成。这些字节码是平台中立的,由 JVM 跨多种架构执行。
- 在运行时,JVM 加载类文件,确定每个类文件的语义并执行适当的计算。与本机应用程序相比,解释期间额外的处理器和内存使用使Java应用程序的执行速度较慢。
- JIT 编译器通过在运行时将字节码编译为本机代码来帮助提高Java程序的性能。
- 当调用方法时,JIT 编译器在整个过程中都处于启用状态。对于编译方法,JVM 直接调用编译后的代码,而不是解释它。从理论上讲,如果编译不需要任何处理器时间或内存使用,则本机编译器的速度和Java编译器的速度将是相同的。
- JIT 编译需要处理器时间和内存使用。 Java虚拟机第一次启动时,会调用上千种方法。编译所有这些方法会显着影响启动时间,即使最终结果是非常好的性能优化。