JITWatch： 优化JIT提高性能

HotSpot JVM 可以通过多种方式输出有关 JIT 优化决策的信息： 

• PrintCompilation提供有关编译和内联的基本信息。
• LogCompilation生成详细的 XML 格式，还描述分支预测、逃逸分析、内在函数、锁省略、代码缓存布局等。
• PrintAssembly使用反汇编插件来输出 JIT 编译器在优化 Java 方法时生成的实际特定于平台的本机代码。

对于重要的程序来说，这些日志文件都不是特别容易阅读，因此我构建了一个名为 JITWatch 的可视化工具。

JITWatch 了解LogCompilation和PrintAssembly文件格式并对其进行解析，以生成用户友好的表示形式，展示程序在 JVM 上执行时所发生的情况。 它使用图表、表格、排行榜、直方图和其他视觉辅助工具来使故事更容易理解。

JITWatch 现已推出 10 周年，并且每月在 GitHub 上的克隆次数仍超过 1,000 次。我Oracle 内部的 JVM 团队仍在使用它。

如果你想专注于 Java 性能，那么JITWatch作者有几条建议：

1. 了解完整执行堆栈的工作原理。了解您正在编写的漂亮的高级 Java 被编译成一个简单、可移植、基于堆栈的指令集（称为字节码），该指令集在解释器中开始执行，并依赖 JVM 分析和选择性 JIT 优化方法并循环到本机代码中以提高性能。
2. 了解如何测量以及测量什么。刷新您对统计学关键概念的了解。下载Java Microbenchmark Harness (JMH)，运行示例并尝试了解他们所教授的内容。
3. 接受这样的事实：你对改进的直觉常常是错误的！源代码和 CPU 上执行的内容之间发生了很多事情，因此请使用可用的工具来尝试理解它。

背景
JVM 会构建正在运行的字节码的配置文件，并通过计算方法调用和循环后沿来查找频繁执行的“热点”（HotSpot JVM 的名称由此而来）。当这些计数器超过阈值时，方法（或循环）将排队等待编译。

JIT 编译器（HotSpot 包含两种编译器；一种简单，一种高级）从编译队列中获取方法，并使用收集的配置文件将字节码转换为优化的本机代码。

HotSpot JIT 优化包括方法调用去虚拟化、方法内联、死代码消除、公共子表达式消除、分支预测、锁粗化和锁省略、转义分析等等。本机代码存储在 JVM 的一个称为代码缓存的特殊内存区域中，对该方法的进一步调用将执行优化的本机代码，而不是解释后的字节码。

JIT 能够通过在称为“不常见陷阱”的本机代码中插入检查来进行推测性优化（假设它所观察到的行为将继续为真）。如果触发陷阱，则推测性假设将失效，并且 JVM 可以“取消优化”并恢复执行解释后的字节码，其中它将开始构建新的配置文件以允许稍后再次尝试和优化。