JIT即时编译器：Client Compiler 和 Server Compiler

大龙Java

已于 2024-12-20 14:31:56 修改

阅读量779

点赞数 7

分类专栏： JVM Java 文章标签： jvm java 服务器

于 2024-12-20 11:19:19 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_51028997/article/details/144606793

版权

Java 同时被 2 个专栏收录

6 篇文章

订阅专栏

JVM

1 篇文章

订阅专栏

HotSpot JVM 提供了两种 JIT（即时编译）编译器：Client Compiler 和 Server Compiler。这两种编译器的设计目标和优化策略有所不同，主要是为了适应不同的应用场景，分别优化启动时间和运行性能。

1. Client Compiler（客户端编译器）

Client Compiler（通常称为 C1 编译器）是一个轻量级的编译器，旨在优化 启动时间 和 较低的硬件性能。它主要用于那些对启动速度要求较高，但长期性能要求相对较低的应用场景。

特点：

优化启动时间：Client Compiler 采用了更简单的优化策略，以加速应用的启动时间。它通过较少的编译优化和更快速的编译过程来确保应用尽早运行。
较低的优化级别：C1 编译器做的优化相对较少，因此编译速度较快，适用于一些启动要求高，但对最终性能没有过高要求的场景。
面向低端机器：C1 编译器通常适用于那些资源有限、硬件性能较差的环境（如低端桌面系统、嵌入式系统等）。

优化特点：

局部优化：比如方法内联、常量折叠等简单的优化。
较少的复杂优化：它不会进行一些复杂的优化（如循环展开、热点方法优化等），因为这些操作会增加编译时间。

适用场景：

用于桌面应用程序、轻量级的客户端应用程序或快速启动的开发环境。

2. Server Compiler（服务器编译器）

Server Compiler（通常称为 C2 编译器）是一个高级的、优化较多的编译器，旨在优化 长时间运行的服务器端应用程序，特别是那些对运行性能要求非常高的应用。C2 编译器的编译速度较慢，但它能产生高度优化的机器代码，从而提高最终的运行性能。

特点：

优化运行性能：Server Compiler 进行复杂的优化，通常需要较长的编译时间，但是生成的机器码执行效率非常高，适合长期运行的程序。
高度优化：它采用更复杂的优化技术，如 循环展开、全局数据流分析、方法内联、逃逸分析 等，使得生成的代码执行效率远高于 Client Compiler。
适用于高负载应用：C2 编译器更适合需要长时间运行和高性能的服务器应用，如大型 web 服务、数据库应用、大型企业应用等。

优化特点：

全局优化：比如方法内联、循环展开、逃逸分析等复杂的优化。
目标是最大化运行时性能，而不仅仅关注启动速度。

适用场景：

服务器端应用、高负载应用、大型的后端系统等，通常需要较长的启动时间但要求极高的运行效率。

3. Client Compiler 和 Server Compiler 的选择

在 JDK 8 中，JVM 会根据你的环境自动选择使用 Client Compiler 还是 Server Compiler：

默认情况下，如果你的机器是桌面或者启动时间非常重要，JVM 会选择 Client Compiler。
如果是 服务器环境 或者机器具有较强的计算能力，并且主要关注长时间运行时的性能，JVM 会选择 Server Compiler。

Java7引入了分层编译，使用-XX:+TieredCompilation参数开启，它综合了C1的启动性能优势和C2的峰值性能优势。

在Java8中默认开启了分层编译，在Java8中，无论是开启还是关闭了分层编译，-cilent和-server参数都是无效的了。当关闭分层编译的情况下，JVM会直接使用C2。

在我们电脑上使用 java -version命令可以看到

mixed mode 混合模式

在上图我们还能看到，后面有mixed mode标注，这是什么意思？

它指的是 JVM 在执行时同时使用了 解释模式（Interpretation）和 JIT 编译模式（Just-In-Time Compilation）。

解释模式（Interpreter Mode）：
- 初始阶段，JVM 会使用 解释器（Interpreter）逐行解释执行 Java 字节码。
- 这种方式启动较快，但性能较差，因为每条指令都需要逐步解释。
JIT 编译模式（Just-In-Time Compilation Mode）：C1/C2编译器
- 在程序运行时，JVM 会使用 JIT 编译器，将热点代码（即经常执行的代码）编译成本地机器码，以提高性能。
- JIT 编译器在运行时动态地编译字节码，避免了反复解释，提高了执行速度。