使用实时编译进行代码优化

分析:

实时编译，也就是JIT，具有跨平台的优点，实时编译也保证了在新的硬件技术推出后，原先写的代码可以不需要重新编译就直接享用新的技术带来的优点。 但JIT本身作为一种技术，当然存在执行效率低、第一次启动时间长的缺点。

目前有两种方式可以产生本机的机器代码：实时编译（JIT）和预编译方式（产生Native Image）。

JIT的全称是实时编译（Just-In-Time），程序员掌握JIT工作原理是很有必要的。当需要校调对性能要求很高的代码时，MSIL通常不是最好的做法，JIT优化器会默认地优化程序代码。

使用过ildasm或Reflector工具的程序员会发现在Release和Debug模式下产生的MSIL代码几乎完全相同，但由于使用JIT优化，因此Release模式的代码运行效率会如此迅速。

笔者将通过Native Code（本地代码）来查找系统所做的优化，只有当要调用某个方法时，JIT编译器才会将MSIL的方法体编译为相应的本机机器码，这样做可以优化程序的工作集。首先看一段简单的测试代码：

 

namespace MyConsole

{

    class HelloKitty                                                                                      //定义一个简单类HelloKitty

    {

        static void Main(string[] args)                                                      //主程序

        { 

        Console.WriteLine("这是一个MSIL测试程序，Hello Kitty"); //输出一个测试信息     

        Console.Read();                                                                                    

        }

    }

}

 

下面看一下Debug模式下测试代码的本地代码，如下所示。

 

//将上面C#代码编译成MSIL代码

namespace MyConsole

{

    class HelloKitty                                                                                      //定义一个简单类HelloKitty

    {

        static void Main(string[] args)                                                      //主程序

        { 

00000000  push        ebp

00000001  mov         ebp，esp

00000003  push        edi 

00000004  push        esi 

00000005  push        ebx 

00000006  sub         esp，30h

00000009  xor         eax，eax

0000000b  mov         dword ptr [ebp-10h]，eax

0000000e  xor         eax，eax

00000010  mov         dword ptr [ebp-1Ch]，eax

00000013  mov         dword ptr [ebp-3Ch]，ecx

00000016  cmp         dword ptr ds:[009892FCh]，0

0000001d  je          00000024

0000001f  call        764F8F29

00000024  nop             

        Console.WriteLine("这是一个MSIL测试程序，Hello Kitty");  //输出一个测试信息        

00000025  mov         ecx，dword ptr ds:[022C2088h]

0000002b  call        75BC2280

00000030  nop             

        Console.Read();

00000031  call        75BC2D14

00000036  nop             

        }

00000037  nop             

00000038  lea         esp，[ebp-0Ch]

0000003b  pop         ebx 

0000003c  pop         esi 

0000003d  pop         edi 

0000003e  pop         ebp 

0000003f  ret             

 

 

以下是Release模式下的代码：

 

namespace MyConsole

{

    class HelloKitty                                                                                      //定义一个简单类HelloKitty

    {

        static void Main(string[] args)                                                      //主程序

        { 

        Console.WriteLine("这是一个MSIL测试程序，Hello Kitty"); //输出一个测试信息        

00000000  push        ebp 

00000001  mov         ebp，esp

00000003  push        eax 

00000004  mov         dword ptr [ebp-4]，ecx

00000007  cmp         dword ptr ds:[009992FCh]，0

0000000e  je          00000015

00000010  call        764E8F29

00000015  mov         ecx，dword ptr ds:[022D2088h]

0000001b  call        75BB2280

        Console.Read();

00000020  call        75BB2D14

00000025  nop             

        }

00000026  nop             

00000027  mov         esp，ebp

00000029  pop         ebp 

0000002a  ret         

    

注意：同一段测试代码生成的Release模式下只有25行，而Debug模式下却有37行。Release模式下比Debug模式下小很多，也简洁清晰很多。

在实时编译的过程中，JIT引擎会查找一个包含该类型所有方法存根的数据结构，对于未编译成机器代码的方法，存根会包含一个调用JIT的简单命令，当该方法的实时编译结束后，存根的命令会被替换成一条简单的Jmp指令，使得代码跳转到该方法的机器代码位置。

这样导致整个项目的大小进一步的得到了优化，更能高效的执行本地代码。

总结：

JIT的全称是实时编译（Just-In-Time），描述一种操作的词组，该操作只有在必要时才执行，如实时编译或实时对象激活。

运行时需要代码时，将Microsoft中间语言 （MSIL） 转换为机器码的编译。