面试题：Java中JIT编译如何识别热点代码？

Question

请阐述在Java的JIT编译过程中，是通过哪些方式或算法来识别出热点代码的，这些热点代码对于JIT编译的意义是什么？

Answer 1

热点代码识别方式及算法

1. 基于计数器的热点探测：
   • 方法调用计数器：JVM为每个方法维护一个计数器，每次调用该方法时，计数器加1 。当计数器的值达到一定阈值（可通过-XX:CompileThreshold参数调整，默认在Client模式下是1500次，Server模式下是10000次），该方法就会被认定为热点方法，JIT编译器会将其编译成本地代码。
   • 回边计数器：主要用于统计一个方法中循环体代码执行的次数。在字节码中，“回边”指的是从循环体回到循环开始处的字节码指令。当回边计数器的值达到一定阈值（同样可通过参数调整，默认在Client模式下是10000次，Server模式下是10700次），并且循环体的字节码大小超过一定值（如325字节）时，这个循环体相关的代码就会被认定为热点代码，JIT编译器会采用分层编译等策略对其进行优化编译。
2. 基于采样的热点探测：
   • 虚拟机周期性地检查线程的栈顶，如果发现某个方法经常出现在栈顶，就认为该方法是热点方法。这种方式实现简单，开销小，但不如基于计数器的热点探测精确，因为它可能会受到线程调度等因素的影响。

热点代码对于JIT编译的意义

1. 优化资源利用：JVM运行时，并非所有代码都需要编译成本地代码。识别热点代码后，JIT编译器可以将主要的编译资源集中在这些热点代码上，避免对大量不常执行的代码进行编译，从而提高编译效率，节省编译时间和系统资源。
2. 显著提升性能：热点代码通常是程序中执行频率高的部分，对整体性能影响较大。JIT编译器针对热点代码进行优化编译，例如进行方法内联、逃逸分析、指令重排序等优化措施，能够将字节码转换为高度优化的本地机器码，大幅提升这部分代码的执行速度，进而显著提升整个应用程序的性能。