Java字节码到机器码的转换[关闭]答案

【问题标题】：Java Byte code to machine code conversion [closed]Java字节码到机器码的转换[关闭]
【发布时间】：2018-10-24 20:33:29
【问题描述】：

JVM 何时将字节码转换为机器码？ 1. 类加载时每个类只有一次？ 2.在创建类的每个对象时，例如Student类中的Student对象？ 3. 还是在每次方法调用期间？

这将如何在方法调用期间与方法堆栈同步。

【问题讨论】：

回复。第一个问题：我认为这取决于命令行选项和JVM。我很确定从历史上看，命令行上的-server 开关会导致所有字节码在任何执行之前都被编译。但是我相信现在所有 64 位 JVM 都会预编译字节码，无论它们是否作为服务器运行。
此页面可能是相关的，尽管其中一些信息似乎很旧。 stackoverflow.com/questions/198577/…
在这个页面上它说 64 位 JVM 隐含了 -server 选项：docs.oracle.com/javase/10/tools/java.htm
@markspace 正确，从来没有“客户端”64 位 JVM（如果是 HotSpot）。但是无论如何，客户端和服务器 JVM 之间的区别已经被“分层编译”所取代。简单来说，JVM还是以解释模式启动，但是会用tier1编译器（相当于client）快速编译常用的方法，但是用tier2编译器（相当于server）花更多的时间在最热点的profiling和优化上。

标签： java jvm jit

【解决方案1】：

“当它感觉像它时”。我不是要轻浮，但没有普遍的答案。

JVM 可以解释字节码，也可以将其编译为本机机器码。机器代码运行得更快，但编译它需要时间和空间。因此，需要进行权衡，并且没有要求以一种或另一种方式处理权衡。事实上，它可以从一个 JVM 到另一个，或一个版本到另一个。

主题被称为“及时”编译（JIT），会有不同的实现。请查阅您的 JVM 文档。

我的猜测是，一种可能的机制是注意到相同的方法已经执行了“若干次”，因此可以从编译为机器代码中受益。即，您的#3 答案可能是最接近的。

【讨论】：

【解决方案2】：

在类加载期间每个类只有一次？

在创建类的每个对象时？

在每个方法调用期间？

以上都不是！

当类首次加载时，JVM 将在调用方法以收集一些统计信息时解释字节码。稍等片刻，JVM 会挑选被调用过几次的方法，并将那些方法编译为本机代码。

但这还没有结束。在某些情况下，JIT 编译器实际上可能会重新编译/重新优化它已经编译的方法。如果（例如）另一个类被加载（延迟或动态）导致先前优化的基础无效，则可能会发生这种情况。

这将如何在方法调用期间与方法堆栈同步。

深入的实施细节。（但我认为在解释字节码和运行已编译的本机代码时，方法的堆栈布局是相同的。）

【讨论】：

我的理解是JIT编译不会改变对象的布局和堆栈，但是将来可能会。
是的......如果（假设）未来的 JIT 编译器能够更改堆栈帧布局，它还需要处理编译当前正在执行的方法的问题......关于一些线程。
实际上，堆栈布局可能会有很大差异。首先要注意的是，编译后的代码需要更少的堆栈空间。考虑到方法内联、消除未使用和冗余变量以及使用 CPU 寄存器，这很容易解释。但是为什么它应该是“同步的”呢？唯一重要的是，当从解释代码调用编译方法时，能够在调用者和被调用者之间传递参数和返回值，反之亦然。而且，JVM 记录代码的来源以便能够重建堆栈跟踪，至少在某些安全点。
@Holger - 如果一个方法在调用过程中被编译会发生什么？（我假设这可能发生......）编译的方法如何能够处理在方法的解释版本中创建的局部变量？例如当你从调用其他东西返回到方法时？
正常模式是为下一个方法入口编译，不影响当前执行。如果它是一个长时间运行的方法，JVM 可能会决定使用“堆栈替换”（OSR）。在编译之前必须知道从解释执行接收控制的要求，因为它会改变结果代码并可能降低优化的有效性。在 vtable 中注册的代码（将在下一次调用时输入）与为 OSR 编译的代码之间存在一般区别。后者可能会在所有实际执行完成后被删除。