文章目录
首先，我们要知道以下概念
热点代码
就是会运行特别频繁的代码，会被编译成机器码。
将热点代码编译成机器码这个任务是由**即时编译器（后台运行期编译器）**完成的。
还有注意一点，即时编译器并不是必须的，但是衡量一款商用虚拟机优秀与否最关键的指标之一。
这一节，我们要完成以下几个问题：
- 1.何Hotspot虚拟机要使用解释器和编译器并存的架构？
- 2.为什么Hotspot实现了两个不同的即时编译器（C1、C2）
- 3.程序什么时候使用解释器执行？什么时候使用编译器执行？
- 4.哪些代码（热点代码）会被编译成本地代码？如何编译成本地代码？
- 5.如何从外部观察即时编译器的编译过程和编译结果？
最后，需要注意一点：这一节指的编译器都是Hotspot的即时编译器，虚拟机也指HotSpot虚拟机
一、解释器与编译器
1.1 解释器与编译器的优势
对于问题1，我们就要说一下解释器和编译器各自的优点了。
- 如果想快速启动和执行，解释器就很不错。但是随着时间的推移，使用编译器会获得更高的执行效率。
- 如果内存资源限制比较大，可以使用解释器节约内存。反之可以使用编译执行类提高执行效率。
- 解释器还可以充当编译器激进优化的逃生门。当激进优化发生问题时，可以通过逆优化退回到解释状态继续执行。
解释器和编译器的交互：
1.2 C1与C2
C1:Client Compiler
C2:Server Compiler
可以通过“-client”与“-server”参数去强制指定虚拟机运行在Client模式或Server模式。
1.3 混合模式、解释模式、编译模式
混合模式：解释器和编译器混合使用的模式
解释模式：全部代码使用解释方式执行，编译器不介入工作
编译模式：尝试让全部代码在编译方式下运行，实在不行，还是要采用解释方式执行
可以设置“-Xint”或“Xcomp”让编译器运行在解释模式或编译模式。
1.4 分层编译
为了在程序启动响应速度与运行效率之间达到最佳平衡，Hotspot虚拟机会逐渐启用分层编译的策略。对应问题2。
| 第i层 | 任务 |
|---|---|
| 0 | 程序解释执行，不开启性能监控功能，可出发第1层编译 |
| 1 | 也称为C1编译，将字节码编译为本地代码，进行简单、可靠的优化，如有必要将加入性能监控的逻辑 |
| 2 | 也称C2编译，也将字节码编译为本地代码，但会开启一些编译耗时比较长的优化，甚至会根据性能监控信息进行一些不可靠的激进优化 |
二、编译对象与出发条件
2.1 热点代码
对于问题3，4，什么时候进行解释执行，什么时候进行编译执行？热点代码就编译执行呗！热点代码有两类：
| 类型 | 编译对象 |
|---|---|
| 被多次调用的方法 | 编译对象就是整个方法 |
| 被多次执行的循环体 | 编译对象还是整个方法。虽然编译动作是有循环体触发的。这种编译方式是发生在方法执行过程中的，形象的称为栈上替换，即OSR |
2.2 热点探测
热点探测，用于判断一段代码是否为热点代码。目前主要的热点探测技术有两种：
| 种类 | 说明 |
|---|---|
| 基于采样的热点探测 | 如果一个方法经常出现在线程的栈顶，那么它就是热点代码。但是，这种方式回受到线程阻塞的影响，进而得到非正常结果 |
| 基于计数器的热点探测 | 为每个方法，甚至代码块建立计数器，统计执行次数，当执行次数超过一定阈值就为热点代码。 |
2.3 HotSpot的基于计数器的热点探测方法
HotSpot为方法提供了两类计数器——方法调用计数器（统计方法调用次数）、回边计数器（统计方法中循环体执行的次数）。下面的计数器触发编译都是C1的，C2要复杂一些。
（1）方法调用计数器出发编译
需要注意的是，当超过一定的时间限度，如果方法的调用次数仍然不超过阈值，那么这个方法的调用计数器就会被减半，这就是方法的——半衰期。
（2）回边计数器出发即时编译（疑问：编译对象是方法，而循环体的上一次执行应该保存下来，以便下一次执行时，在机器码中（方法）找到循环体的状态）
注意：”调整回边计数器值，稍微降低一些，以便解释执行能够继续“这一步是要等待编译器输出编译结果的。
三、编译过程
C1、C2的编译过程不一样。
（1）C1的编译过程——简单快速的三段式编译器
| 阶段 | 说明 | 平台相关 |
|---|---|---|
| 第一阶段 | 将字节码转换为高级中间代码 | 平台独立 |
| 第二阶段 | 从高级中间代码转换为低级中间代码 | 平台相关 |
| 第三阶段 | 使用线性扫描算法优化产生机器代码 | 平台相关 |
（2）C2的编译过程
C2相对于C1，代码质量提高了，可以减少本地代码的执行时间，从而抵消编译时间。所以也有些非服务端的应用选择使用C2模式的虚拟机运行。
四、查看及分析即时编译结果
后面有时间在写！！！
参考文献
周志明的《深入理解java虚拟机JVM高级特性与最佳实践》