JVM总结-06_编译器优化

方法内联

编译器最重要的优化手段。

• 去除方法调用时的冗余代码，把方法之间内部关联起来，以减少方法调用的成本，例如查找方法版本，建立栈帧

• 为其他优化提供基础

java默认的实例方法是虚方法（方法在运行时支持多态，而invokespecial指定的私有方法，实例构造器，父类方法和使用invokestatic修饰的静态方法是在编译器确定的，是非虚方法）

• 非虚方法直接内联

• 虚方法，CHA类型继承关系分析，分析它的继承关系

  • 若只有一个确定的版本（不多态），直接内联

  • 若有多个版本，建立缓存减少开销

  • 若多次是同一个版本，建立单态内联缓存

  • 不一致，退化成超多态内联缓存

逃逸分析

为其他优化提供的分析技术

分析对象的作用域：当一个对象在方法里被定义后，可能会被外部方法引用，这就是方法逃逸，该对象可能被其他线程引用，这就是线程逃逸

从不逃逸 ->方法内自产自销

方法逃逸 ->方法内对象被其他方法使用

线程逃逸 -> 方法内对象被其他线程方法使用

逃逸分析根据逃逸不同程度做优化，如

1. 栈上分配：一般情况，创建的对象在堆内存中，若能确定该对象为方法逃逸级别，可在栈上分配该对象空间，这样就能随着方法调用结束，直接销毁对应的栈帧就行，不用再放堆里等着回收了。

2. 标量替换：若一个对象被分解到无法用另一个对象替换就是标量，若还可分解就是聚合量，若一个对象只在方法内使用，且可以被拆散，可以尝试替换成标量，避免创建对象

3. 同步消除：线程同步耗时，若能确定变量不会逃逸出线程，不会被其他线程访问到，就不需要对它进行读写竞争同步，对这个变量的同步措施可以安全的消除掉

公共子表达式擦除

若一个子表达式在前面完完全全出现过，且先前的计算到现在的所有的变量值没有任何变化，就直接用之前的值，不用重新计算

数组边界检查擦除

在使用数组的时候每次都会对数组的边界进行检查，数组越界会报错，如foo[4];

编译器分析出这个数组不会超出某个范围时，就可不必在每次都进行数组边界检查，就擦除掉了。

判断循环语句

判断对应各种字节码指令，ifne iflt等

循环其实就是判断指令配合goto语句

多态

在类加载的连接期间，确定好类的引用地址（准备阶段，字面引用替换为直接引用），虚方法，执行invokevirtual

异常

底层有一个异常表

记录各个分支跳转对应的字节码指令

finally的块会在所有分支复制一份

finally里写return会吞掉异常

synchronized

也是用到了异常表，确保出现异常的时候能顺利解锁

通过monitorenter和monitorexit指令来对代码块加锁解锁

语法糖-编译期处理

• 默认无参构造，类里不写无参默认生成一个无参，调用super()，父类的init方法

• 自动装拆箱，装箱 Integer.valueOf 拆箱 intvalue

• 泛型擦除，泛型在编译期擦除为Object

• 可变参数，String ...args == String [] args

• foreach，for: ==for i

• switch string，比较字符串实际上比较的是串的hashCode

• switch enum，定义一个jvm可见的合成类ordinal，根据标识的序号判断分支

• 枚举，继承Enum<T>，编译构造方法等

• try with resource，实现了AutoCloseAble接口的类，不用写finally，在资源使用完后会自动调用对应的close方法

• 重写桥接，子类重写父类方法，返回值可以为父类返回值的子类，此时编译器生成jvm可见的桥接方法，返回值是父类返回值

• 匿名内部类，new Runnable(){ pv run(){}} -》 public class abc$1 impl Runnable{ pv run(){}}