Java的JIT
什么是JIT：
JIT编译器（just in time 即时编译器），当虚拟机发现某个方法或代码块运行特别频繁时，就会把这些代码认定为(Hot Spot Code 热点代码，为了提高热点代码的执行效率，在运行时，虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各层次的优化，完成这项任务的正是JIT编译器。
目前主要的热点 判定方式有以下两种：
- 基于采样的热点探测：
采用这种方法的虚拟机会周期性地检查各个线程的栈顶，如果发现某些方法经常出现在栈顶，那这段方法代码就是“热点代码”。这种探测方法的好处是实现简单高效，还可以很容易地获取方法调用关系，缺点是很难精确地确认一个方法的热度，容易因为受到线程阻塞或别的外界因素的影响而扰乱热点探测。 - 基于计数器的热点探测：
采用这种方法的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阀值，就认为它是“热点方法”。这种统计方法实现复杂一些，需要为每个方法建立并维护计数器，而且不能直接获取到方法的调用关系，但是它的统计结果相对更加精确严谨。
HotSpot虚拟机中使用的是第二种:基于计数器的热点探测方法，因此它为每个方法准备了两个计数器：方法调用计数器和回边计数器。
• 方法调用计数器
方法调用计数器用来统计方法调用的次数，在默认设置下，方法调用计数器统计的并不是方法被调用的绝对次数，而是一个相对的执行频率，即一段时间内方法被调用的次数。
• 回边计数器
用于统计一个方法中循环体代码执行的次数（准确地说，应该是回边的次数，因为并非所有的循环都是回边），在字节码中遇到控制流向后跳转的指令就称为“回边”。
JIT编译。触发了JIT编译后，在默认设置下，执行引擎并不会同步等待编译请求完成，而是继续进入解释器按照解释方式执行字节码，直到提交的请求被编译器编译完成为止（编译工作在后台线程中进行）。当编译工作完成后，下一次调用该方法或代码时，就会使用已编译的版本。
方法调用计数器触发即时编译的流程(回边计数器触发即时编译的过程类似)
JIT优化JVM的性能
通常JIT的有以下几种手段来优化JVM的性能 - 针对特定CPU型号的编译优化，JVM会利用不同CPU支持的SIMD指令集来编译热点代码，提升性能。像intel支持的SSE2指令集在特定情况下可以提升近40倍的性能。
- 减少查表次数。比如调用Object.equals()方法，如果运行时发现一直是String对象的equals，编译后的代码可以直接调用String.equals方法，跳过查找该调用哪个方法的步骤。
- 逃逸分析。JAVA变量默认是分配在主存的堆上，但是如果方法中的变量未逃出使用的生命周期，不会被外部方法或者线程引用，可以考虑在栈上分配内存，减少GC压力。另外逃逸分析可以实现锁优化等提升性能方法。
- 寄存器分配，部分变量可以分配在寄存器中，相对于主存读取，更大的提升读取性能。
- 针对热点代码编译好的机器码进行缓存。代码缓存具有固定的大小，并且一旦它被填满，JVM 则不能再编译更多的代码。
- 方法内联，也是JIT实现的非常有用的优化能力，同时是开发者能够简单参与JIT性能调优的地方。
方法内联是什么。为什么它能够提升性能
要搞清楚为什么方法内联有用，首先要知道当一个函数被调用的时候发生了什么
- 首先会有个栈，存储目前所有活跃的方法，以及它们的本地变量和参数
- 当一个新的方法被调用了，一个新的栈帧会被加到栈顶，分配的本地变量和参数会存储在这个栈帧
- 跳到目标方法代码执行
- 方法返回的时候，本地方法和参数会被销毁，栈顶被移除
- 返回原来地址执行
因此，函数调用需要有一定的时间开销和空间开销，当一个方法体不大，但又频繁被调用时，这个时间和空间开销会相对变得很大，变得非常不划算，同时降低了程序的性能。
方法内联就是把被调用方函数代码"复制"到调用方函数中，来减少因函数调用开销的技术。
被内联前的代码
private int add4(int x1, int x2, int x3, int x4) {
return add2(x1, x2) + add2(x3, x4);
}
private int add2(int x1, int x2) {
return x1 + x2;
}
运行一段时间后，代码被内联翻译成
private int add4(int x1, int x2, int x3, int x4) {
return x1 + x2 + x3 + x4;
}
JVM会自动的识别热点方法，并对它们使用方法内联优化。那么一段代码需要执行多少次才会触发JIT优化呢？通常这个值由-XX:CompileThreshold参数进行设置：
1、使用client编译器时，默认为1500；
2、使用server编译器时，默认为10000；
但是一个方法就算被JVM标注成为热点方法，JVM仍然不一定会对它做方法内联优化。其中有个比较常见的原因就是这个方法体太大了，分为两种情况。
• 如果方法是经常执行的，默认情况下，方法大小小于325字节的都会进行内联（可以通过** -XX:MaxFreqInlineSize=N来设置这个大小）
• 如果方法不是经常执行的，默认情况下，方法大小小于35字节才会进行内联（可以通过 -XX:MaxInlineSize=N **来设置这个大小）
我们可以通过增加这个大小，以便更多的方法可以进行内联；但是除非能够显著提升性能，否则不推荐修改这个参数。因为更大的方法体会导致代码内存占用更多，更少的热点方法会被缓存，最终的效果不一定好。
如果想要知道方法被内联的情况，可以使用下面的JVM参数来配置
-XX:+PrintCompilation: Prints out when JIT compilation happens
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions: Is needed to use flags like -XX:+PrintInlining
-XX:+PrintInlining: Prints what methods were inlined
结论
热点方法的内联优化建议
- 更小的方法体
- 尽量使用final、private、static修饰符
- 使用+PrintInlining参数校验效果
