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注解与注解处理器 注解是Java 5引入，用来为类、方法、字段和参数等Java结构提供额外信息的机制 @Override仅对Java编译器有用，为Java编译器引用一条新的编译规则，编译完成后，它的使命也结束了 Java的注解机制允许开发人员自定义注解，这些自定义注解同样可以为Java编译器添加编译规则 这种功能需要由开发人员提供，并且以插件的形式接入Java编译器中，这些插件被称之为注解处理器 除了引入新的编译规则外，注解处理器还可以用于修改已有的Java源文件（不推荐）和生成新的Java源文件 123456789@Target(ElementType.METHOD)@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)public @interface Override {}// 元注解@Target：用来限定目标注解所能标注的Java结构// 元注解@Retention：用来限定目标注解的生命周期// SOURCE：源代码，一旦源代码被编译为字节码，注解便会被擦除// CLASS：源代码+字节码// RUNTIME：源代码+字节码+运 ...

循环无关代码外提外提无关代码 循环无关代码：循环中值不变的表达式 在不改变程序语义的情况下，将循环无关代码提出循环外 那么程序将避免重复执行这些表达式，从而达到性能提升的效果 1234567int foo(int x, int y, int[] a) { int sum = 0; for (int i = 0; i < a.length; i++) { sum += x * y + a[i]; } return sum;} 123456789101112131415161718192021222324252627// 对应的字节码int foo(int, int, int[]); Code: 0: iconst_0 1: istore 4 3: iconst_0 4: istore 5 6: goto 25// 循环体开始 9: iload 4 // load sum 11: iload_1 // load x 12: ilo ...

概念在实际中，Java程序中的对象或许本身就是逃逸的，或许因为方法内联不够彻底而被即时编译器当成是逃逸的，这两种情况都将导致即时编译器无法进行标量替换，这时，针对对象字段访问的优化显得更为重要。 1234static int bar(Foo o, int x) { o.a = x; return o.a;} 对象o是传入参数，不属于逃逸分析的范围（JVM中的逃逸分析针对的是新建对象） 该方法会将所传入的int型参数x的值存储至实例字段Foo.a中，然后再读取并返回同一字段的值 这段代码涉及两次内存访问操作：存储和读取实例字段Foo.a 代码可以手工优化成如下 1234static int bar(Foo o, int x) { o.a = x; return x;} 即时编译器也能作出类似的自动优化 字段读取优化 即时编译器会优化实例字段和静态字段的访问，以减少总的内存访问次数 即时编译器将沿着控制流，缓存各个字段存储节点将要存储的值，或者字段读取节点所得到的值 当即时编译器遇到对同一字段的读取节点时，如果缓存值还没有失效，那么将读取节 ...

概念 在JVM即时编译语境下，逃逸分析将判断新建的对象是否逃逸 即时编译器判断对象是否逃逸的依据 对象是否被存入堆中（静态字段或者堆中对象的实例字段） 堆是线程共享的，其他线程可以获得该对象的引用 对象是否被传入未知代码 JVM即时编译是以方法为单位的 对于方法中未被内联的方法调用，即时编译器会将其当做未知代码 方法调用的调用者以及参数是逃逸的 注：方法内联可以简单理解，在即时编译过程中遇到方法调用时 将目标方法的方法体纳入到编译范围之中，并取代原方法调用的优化手段 foreach语法糖 12345public void forEach(ArrayList<Object> list, Consumer<Object> f) { for (Object obj : list) { f.accept(obj); }} 等价代码 1234567public void forEach(ArrayList<Object> list, Consumer<Object> f) { ...

操作数栈 JVM是基于栈的计算模型 在解析过程中，每当为Java方法分配栈帧时 执行每条执行之前，JVM要求该指令的操作数已被压入操作数栈中 在执行指令时，JVM会将该指令所需要的操作数弹出，并将该指令的结果重新压入栈中 iadd 执行iadd之前，栈顶的元素为int值1和int值2 执行iadd指令会将弹出这两个int，并将求得的和int值3压入栈中 iadd只消耗栈顶的两个元素，iadd并不关心更远的元素，也不会对它们进行修改 dup + pop dup和pop只能处理非long和非double类型的值 long类型和double类型需要占据两个栈单元，对应使用dup2和pop2 dup dup：复制栈顶元素 dup指令常用于复制new指令生成的未经初始化的引用 123456789101112131415public void dup() { Object o = new Object();}// 对应的字节码public void dup(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, l ...

概念 即时编译是用来提升应用运行效率的技术 代码会先在JVM上解释执行，之后反复执行的热点代码会被即时翻译成为机器码，直接运行在底层硬件上 分层编译 HotSpot包含多个即时编译器：C1、C2和Graal（Java 10，实验性） 在Java 7之前，需要根据程序的特性选择对应的即时编译器 对于执行时间较短或对启动性能有要求的程序，采用编译效率较快的C1，对应参数：-client 对于执行时间较长或对峰值性能有要求的程序，采用生成代码执行效率较快的C2，对应参数：-server Java 7引入了分层编译（-XX:+TieredCompilation），综合了C1的启动性能优势和C2的峰值性能优势 分层编译将JVM的执行状态分了5个层次 0：解释执行（也会profiling） 1：执行不带profiling的C1代码 2：执行仅带方法调用次数和循环回边执行次数profiling的C1代码 3：执行带所有profiling的C1代码 4：执行C2代码 通常情况下，C2代码的执行效率比C1代码高出30%以上 对于C1代码的三种状态，按执行效率从高至低：1层 > 2层 > 3层 1层的性 ...

自动装拆箱Java代码12345public int foo() { List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(0); return list.get(0);} 字节码12345678910111213141516171819202122232425public int foo(); descriptor: ()I flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=2, args_size=1 0: new // class java/util/ArrayList 3: dup 4: invokespecial // Method java/util/ArrayList."<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: iconst_0 // 自动装箱 10: ...

抽象算法synchronized代码块12345public void foo(Object lock) { synchronized (lock) { lock.hashCode(); }} 12345678910111213141516171819202122232425public void foo(java.lang.Object); descriptor: (Ljava/lang/Object;)V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=4, args_size=2 0: aload_1 1: dup 2: astore_2 3: monitorenter 4: aload_1 5: invokevirtual #2 // Method java/lang/Object.hashCode:()I 8: pop 9: aload_2 10: ...

JIT的重排序Java代码1234567891011121314public class JMM { private int a = 0; private int b = 0; public void method1() { int r2 = a; // A1 b = 1; // A2 } public void method2() { int r1 = b; // B1 a = 2; // B2 }} 单线程，method1->method2，**(r1,r2)=(1,0)** 单线程，method2->method1，**(r1,r2)=(0,2)** 多线程，没有重排序，A1->B1->A2->B2，**(r1,r2)=(0,0)** 多线程，重排序，A2->B1->B2->A1，**(r1,r2)=(1,2)** As-If-Serial 在单线程情况下， ...

判定对象存亡垃圾回收标记的是非垃圾 引用计数法 为每个对象添加一个引用计数器，用来统计指向该对象的引用个数 如果有一个引用，被赋值为某一对象，那么将该对象的引用计数器+1 如果指向某一对象的引用，被赋值为其他值，那么该对象的引用计数器-1 一旦某个对象的引用计数器为0，说明对象已经死亡 缺点 额外的空间来存储计数器 + 繁琐的更新操作 无法处理循环引用的场景，造成内存泄露 可达性分析 将一系列GC Roots作为初识存活对象合集 标记：从该集合出发，探索所有能够被该集合引用到的对象，并将其加入到该集合中 最终未被探索到的对象便是死亡，可以被回收 GC Roots：堆外指向堆内的引用，一般包括 Java方法栈帧中的局部变量 已加载类的静态变量 已启动且未停止的Java线程 JNI MethodHandles STW + 安全点 JVM中的STW是通过安全点机制来实现的 当JVM收到STW请求时，会等待所有的线程都到达安全点，才允许请求STW的线程进行独占地工作 安全点的初衷并不是让其他线程停下，而是找到一个稳定的执行状态 在这个执行状态下，JVM的堆栈不会发生变化 垃圾回收器能够安全地执 ...