Java方法内联

一、概念

方法内联就是把调用方函数代码"复制"到调用方函数中，减少因函数调用开销的技术

 

函数调用过程

1、首先会有个执行栈，存储它们的局部变量、方法名、动态连接

2、当一个方法被调用，一个新的栈帧会被加到栈顶，分配的本地变量和参数会存储在这个栈帧

3、跳转到目标方法代码执行

4、方法返回的时候，本地方法和参数被销毁，栈顶被移除

5、返回原来的地址执行

 

注：这就是通常说的函数调用的压栈和出栈过程，因此，函数调用需要有一定的时间开销和空间开销，当一个方法体不大，但又频繁被调用时，这个时间和空间开销会相对变得很大，变得非常不划算，同时降低了程序的性能。根据二八原则，80%的性能消耗其实是发生在20%的代码上，对热点代码的针对性优化可以提升整体系统的性能

 

二、方法内联的原理

就如上面所说，就是把调用方函数代码"复制"到调用方函数中

 

看如下例子：

private int add2(int x1 , int x2 , int x3 , int x4) {
return add1(x1 , x2) + add1(x3,x4);
}
 
private int add1(int x1 , int x2) {
return x1 + x2;
}

　　

 

运行一段时间后，代码被内联翻译成：

private int add2(int x1 , int x2 , int x3 , int x4) {
//return add1(x1 , x2) + add1(x3,x4);
return x1 + x2 + x3 + x4;
}

 

三、方法内联的条件

JVM会自动的识别热点方法，并对它们使用方法内联优化。那么一段代码需要执行多少次才会触发JIT优化呢？通常这个值由-XX:CompileThreshold参数进行设置：

　　使用client编译器时，默认为1500；

 　  使用server编译器时，默认为10000；

但是一个方法就算被JVM标注成为热点方法，JVM仍然不一定会对它做方法内联优化。其中有个比较常见的原因就是这个方法体太大了，分为两种情况。

 　　如果方法是经常执行的，默认情况下，方法大小小于325字节的都会进行内联（可以通过** -XX:MaxFreqInlineSize=N**来设置这个大小）

       如果方法不是经常执行的，默认情况下，方法大小小于35字节才会进行内联（可以通过** -XX:MaxInlineSize=N **来设置这个大小）

 

我们可以通过增加这个大小，以便更多的方法可以进行内联；但是除非能够显著提升性能，否则不推荐修改这个参数。因为更大的方法体会导致代码内存占用更多，更少的热点方法会被缓存，最终的效果不一定好。

 

JVM参数：（-XX:+PrintCompilation -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintInlining）

当我们执行1000次

 

当我们执行10001次

 

四、内联的隐藏条件

 

虽然JIT号称可以针对代码全局的运行情况而优化，但是JIT对一个方法内联之后，还是可能因为方法被继承，导致需要类型检查而没有达到性能的效果

想要对热点的方法使用上内联的优化方法，最好尽量使用final、private、static这些修饰符修饰方法，避免方法因为继承，导致需要额外的类型检查，而出现效果不好情况。

 

五、结论

 

1、针对热点方法，想要通过JIT内联优化来提升性能的建议 

2、更小的方法体，JVM总是偏好更小的方法。

3、尽量使用final、private、static修饰符

4、使用+PrintInlining参数校验效果（【PrintInlining】-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions必须配合参数{2}使用，并且只能加在其后才能生效）