标签：解释器 14 虚拟机 HotSpot 机器码 编译 编译器 执行

目录

• 1 广义理解：解释执行与编译执行
• 1 HotSpot虚拟机基本介绍
• 1 为何HotSpot虚拟机要使用解释器与即时编译器并存的架构？
• 2 为何HotSpot虚拟机要实现两个（或三个）不同的即时编译器？
• 3 程序何时使用解释器执行？何时使用编译器执行？
• 4 哪些程序代码会被编译为本地代码？如何编译本地代码？
• 5 如何从外部观察到即时编译器的编译过程和编译结果？

特别说明：

1. 本章内容基于HotSpot虚拟机：

   1. 编译器是指HotSpot内置的即时编译器
   2. 虚拟机是指HotSpot

2. 机器码：能够被被当前机器直接执行的代码，机器归属一个平台，不同的平台有：SPARC、x86-AMD64、ARMv8-AArch64

1 广义理解：解释执行与编译执行

阅读原文2天，我仍然没理解 什么是解释执行，跟编译执行有什么不同。我尝试从书籍原文和行业规范等方向去查找资料，可是效果不佳。无奈，只能找一篇看起来还算正规的文章，以不思考通篇接受的方式，来帮助自己理解解释执行。这小节内容整理自：3分钟搞懂什么是编译执行和解释执行

1 HotSpot虚拟机基本介绍

1. 它是Sun/OracleJDK和OpenJDK中的默认Java虚拟机，也是目前使用范围最广的Java虚拟机，首次被应用在JDK 1.3；
2. 内置有编译器和执行器，采用解释器与编译器并存的运行架构
3. 对比其他虚拟机，核心技术有：热点代码探测技术

1 为何HotSpot虚拟机要使用解释器与即时编译器并存的架构？

1. HotSpot执行字节码有三种方式：

   1. 解释执行：解释器逐条执行字节码指令，或者轻度优化字节码后再执行
   2. 编译执行：即时编译器先对字节码指令流深度优化，编译成机器码后再执行。
   3. 混合模式：解释器和编译器协同执行

2. 解释器和编译器如何协同工作：

   1. 程序启动时，先启用解释器，省去编译的时间，立即运行。
   2. 程序启动后，启用编译器，把越来越多的代码编译成本地代码，这就减少解释器的中间损耗，获得更高的执行效率。
   3. 如果编译器优化失败，还能退回解释器执行【这叫逆优化】

3. 协同目的：

兼顾程序响应时间与最佳执行性能，而且无须等待本地代码输出才能执行程序，即时编译的时间压力也相对减小，这样有助于引入更复杂的代码优化技术，输出质量更高的本地代码。

2 为何HotSpot虚拟机要实现两个（或三个）不同的即时编译器？

1. 内置了三个即时编译器：

   1. 2个传统的：客户端编译器（C1）、服务端编译器（C2），
   2. 1个JDK10出现的：Graal编译器（长期目标是代替C2）

2. 解释器搭配一个编译器来工作：

   1. 默认：HotSpot根据自身版本与宿主机的硬件性能自动选择编译器
   2. 指定：使用 -client 或 -server参数来指定编译器

3. 目的：因为不同的编译器，优化的深度不一样，用户可以根据程序特点来选择

3 程序何时使用解释器执行？何时使用编译器执行？

1. HotSpot工作模式：

   1. 默认采用混合模式
   2. 用 -Xint强制使用解释模式：编译器不工作，全部指令都使用解释方式执行
   3. 用 -Xcomp强制使用编译模式，优先采用编译方式执行程序，但是解释器仍然要在编译无法进行的情况下介入执行过程
   4. 不同参数运行结果：
      

2. 引入分层编译原因：

   1. 即时编译器越优化，耗时越长
   2. 编译器优化时，解释器要替编译器收集性能监控信息，影响解释执行阶段的速度
   3. 兼顾程序启动响应速度与运行效率之间达到最佳平衡，引入分层编译

3. 分层编译层次：
   1.

4 哪些程序代码会被编译为本地代码？如何编译本地代码？

是热点代码：

• 被多次调用的方法
• 被多次执行的循环体

一、客户端编译器的编译过程：

二、服务端编译器的编译过程：

比客户端模式进行更深入的优化

编译工作总结：

1. 将字节码翻译为机器码 【基本、简单的需求】
2. 代码优化【核心、关键的需求】

5 如何从外部观察到即时编译器的编译过程和编译结果？

算了吧，既然平时无法感知到，就没必要观察其过程，太复杂。

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