给定以下代码:
public class Test{
static int[] big = new int [10000];
public static void main(String[] args){
long time;
for (int i = 0; i < 16; i++){
time = System.nanoTime();
getTimes();
System.out.println(System.nanoTime() - time);
}
}
public static void getTimes(){
int d;
for (int i = 0; i < 10000; i++){
d = big[i];
}
}
}
输出显示持续时间减少的趋势:
171918
167213
165930
165502
164647
165075
203991
70563
45759
43193
45759
44476
45759
52601
47897
48325
为什么 getTimes 中的相同代码在执行 8 次或更多次后，执行时间还不到三分之一？ (编辑:不是每次都发生在第8次，而是从第5次到第10次)
最佳答案
您现在看到的是一些 JIT 优化的结果这一事实应该很清楚，现在查看您收到的所有评论。但是真正发生的事情以及为什么在外部 for 的相同数量的迭代之后几乎总是优化该代码？
我将尝试回答这两个问题，但请记住，此处解释的所有内容仅与 Oracle 的 Hotspot VM 相关。没有定义 JVM JIT 行为方式的 Java 规范。
首先，让我们看看 JIT 在运行带有一些附加标志的测试程序时做了什么(普通 JVM 足以运行它，不需要加载调试共享库，这是某些 UnlockDiagnosticVMOptions 选项所必需的):
java -XX:+PrintCompilation Test
执行完成后输出如下(删除开头的几行，表明正在编译其他方法):
[...]
195017
184573
184342
184262
183491
189494
131 51% 3 Test::getTimes @ 2 (22 bytes)
245167
132 52 3 Test::getTimes (22 bytes)
165144
65090
132 53 1 java.nio.Buffer::limit (5 bytes)
59427
132 54% 4 Test::getTimes @ 2 (22 bytes)
75137
48110
135 51% 3 Test::getTimes @ -2 (22 bytes) made not entrant
142 55 4 Test::getTimes (22 bytes)
150820
86951
90012
91421
printlns您代码中的错误与 JIT 正在执行的编译相关的诊断信息交织在一起。
查看一行:
131 51% 3 Test::getTimes @ 2 (22 bytes)
每一列的含义如下:
osr_bci)只保留与 getTimes 相关的行:
131 51% 3 Test::getTimes @ 2 (22 bytes)
132 52 3 Test::getTimes (22 bytes)
132 54% 4 Test::getTimes @ 2 (22 bytes)
135 51% 3 Test::getTimes @ -2 (22 bytes) made not entrant
142 55 4 Test::getTimes (22 bytes)
很明显getTimes不止一次被编译，但每次都以不同的方式编译。
那个%符号表示已执行栈上替换(OSR)，表示getTimes中包含的10k循环已被编译与方法的其余部分隔离，并且 JVM 用编译版本替换了方法代码的该部分。 osr_bci是指向这个新编译的代码块的索引。
接下来的编译是经典的JIT编译，编译所有getTimes方法(大小仍然相同，因为该方法中除了循环之外没有其他任何东西)。
第三次执行另一个 OSR，但在不同的层级。 Java7 中加入了分层编译，基本上允许 JVM 在运行时选择客户端或服务器 JIT 模式，在两者之间自由切换必要的。客户端模式执行一组更简单的优化策略，而服务器模式能够应用更复杂的优化，另一方面在编译时间方面有更大的成本。
我不会详细介绍不同的模式或分层编译，如果您需要更多信息，我推荐 Java Performance: The Definitive Guide斯科特·奥克斯 (Scott Oaks) 并检查 this question解释了级别之间的变化。
回到 PrintCompilation 的输出，这里的要点是从某个时间点开始，执行一系列复杂度不断增加的编译，直到方法变得明显稳定(即 JIT 不再编译它)。
那么，为什么所有这一切都在主循环的 5-10 次迭代之后的某个时间点开始？
因为内部getTimes循环变得“热”了。
Hotspot VM，通常定义“热”那些被调用至少 10k 次的方法(这是历史默认阈值，可以使用 -XX:CompileThreshold=<num> 更改，现在有分层编译多个阈值)，但在 OSR 的情况下，我猜测它是在代码块被认为足够“热”时执行的，就绝对或相对执行时间而言，方法内部包含它。
其他引用资料
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