JAVA晚期（运行期）优化

JVM运行期优化

Java程序在运行的期间，可能会有某个方法或者代码块的运行特别频繁时，就会把这些代码认定为“热点代码”。为了提高热点代码的执行效率，在运行时JVM会将这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化，完成这个任务的编译器称为即时编译器（Just In Time Compiler,JIT编译器）。

即时编译器（JIT）

事实上，现在许多主流的商用虚拟机，都同时包含有解释器与编译器，解释器与编译器两者各有优势。

与解释器相比，编译器会将常运行到的代码编译成本地代码区实现，可以获取更高的执行效率。而当程序运行环境中内存资源限制较大时，可以使用解释执行节约内存，反之可以使用编译执行来提高效率。

解释器和编译器之间还可以通过逆优化退回到解释状态继续执行，因此，在整个虚拟机执行架构中，解释器与编译器经常配合工作。

编译对象与触发条件 

编译对象

在运行过程中会被即使编译器编译的“热点代码”有两类：

1，被多次调用的方法；

2，被多次执行的循环体；

触发条件

判断一段代码是不是为热点代码，是不是需要触发即时编译，这样的行为称为热点探测，但进行热点探测也是不一定要知道方法具体被调用了多少次，目前主要的热点探测判定方法有两种：

1，基于采样的热点探测：虚拟机会周期性地检查各个线程的栈顶，如果发现某个或者某些方法经常出现在栈顶，那这个方法就是“热点发放”。

优点：实现简单，高效。容易获取方法调用方法。

缺点：很难精确的定位一个方法的热点，容易受到线程阻塞或别的外界因素影响而扰乱热点探测。

2，基于计数器的热点探测：虚拟机会为每个方法（甚至是代码块）建立计数器，统计方法的执行次数，如果执行次数超过一定的阈值则认为它是热点方法。

优点：统计结构相对来说更加精准和严谨。

缺点：实现复杂，需要为每个方法建立计数器并维护，而且不能直接获取到方法的调用关系。

编译过程

在默认设置下，无论是方法调用产生即使编译请求，还是OSR编译请求，虚拟机在代码编译器还未完成之前，都仍然将按照解释方式继续执行，而编译动作则在后台的编译线程中进行。 

编译优化技术

1.公共子表达式消除：

如果一个表达式E已经计算过了，并且从先前的计算到现在的E中所有变量的值都没有发生变化，那E的这次出现就成公共子表达式，可以用原先的表达式进行消除。

2.数组边界检查消除

系统将自动进行上下界范围检查。

3.方法内联

把目标方法的代码“复制”到发起调用的方法中，避免发生真实的方法调用。

4.逃逸分析

分析对象的动态作用域，当一个对象在方法被定义后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递给其他方法，称为方法逃逸。甚至还有可能被外部线程访问到，称为线程逃逸。

如果能证明一个对象不会逃逸到方法或线程之外，也就是别的方法或线程无法通过任何途径访问到这个对象，就可以为这个变量进行一些高效的优化：如：栈上分配、同步消除、标量替换等。