JVM——执行引擎

本地方法接口（JNI）

本地方法：非Java语言编写的方法

为什么要使用本地方法？

• Java需要与外面的环境进行交互
• 有些层次的任务用Java实现起来不容易，或者对效率很在意
• 与操作系统交互，操作系统用c语言实现
• Sun’s Java，Sun的解释器使用c语言实现的

本地方法库：C语言编写的

为什么Java是半解释半编译型语言？

JVM可以自由选择是通过解释器或者JIT编译器去执行程序。现在JVM在执行Java代码通常会将解释执行与编译执行结合起来进行。

什么是解释器（Interpreter），什么是JIT编译器？

解释器：对字节码采用逐行解释的方式执行

JIT（Just In Time Compiler）编译器：虚拟机将源代码直接编译成和本地机器平台相关的机器语言，将机器指令缓存起来一次性执行。

JIT编译器效率高，为什么还需要解释器呢？

他们各有所长，解释器响应速度快，编译器执行效率高。

当虚拟机启动时，解释器首先发挥作用，而不必等待及时编译器全部编译完成再执行，这样可以省去许多不必要的编译时间。并且随着程序运行时间的推移，及时编译器逐渐发挥作用，根据热点探测功能，将有价值的字节码编译为本地机器指令，以换取更高的程序执行效率。

同时，解释执行在编译器进行激进优化不成立的时候，作为编译器的“逃生门”。

Hotspot VM设置执行方式

• -Xint：完全采用解释器执行
• -Xcomp：完全采用JIT编译器执行
• -Xmixed：采用混合模式

如何选择采用解释器还是JIT编译器？

• JIT编译器
• • 执行频率高的热点代码
  • 基于计数器的热点探测
  • • 方法调用计数器，用于统计方法调用次数，默认阈值：client模式下是1500次，server模式下是10000次，可以通过-XX:CompileThreshold设置
    • 回边计数器，用于统计循环体执行的循环次数
  • 热度衰减

JIT编译器分为Client Compiler和Server Compiler和Graal

• -client：C1编译器会对字节码进行简单可靠的优化，耗时短。
• -server：C2对字节码优化的更深，耗时长，以及激进化。主要基于逃逸分析（标量替换，栈上分配，同步消除）的基础进行优化。
• 自JDK10起，HotSpot加入了Graal模式。

JDK9引入了AOT编译器（静态编译器，Ahead Of Time Compiler），与JIT是同类

• 优点：AOT编译器是在Java代码编译class字节码之后，通过jaotc工具将class文件进行提前编译，大大降低了程序启动时候的时间（.java—>.class—>.so）
• 缺点：破坏了Java“一次编译，到处运行”；降低了Java链接过程的动态性