JVM系列之:JIT中的Virtual Call
简介
什么是Virtual Call?Virtual Call在java中的实现是怎么样的?Virtual Call在JIT中有没有优化?
所有的答案看完这篇文章就明白了。
Virtual Call和它的本质
有用过PrintAssembly的朋友,可能会在反编译的汇编代码中发现有些方法调用的说明是invokevirtual,实际上这个invokevirtual就是Virtual Call。
Virtual Call是什么呢?
面向对象的编程语言基本上都支持方法的重写,我们考虑下面的情况:
private static class CustObj
{
public void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj is very good!");
}
}
}
private static class CustObj2 extends CustObj
{
public final void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj2 is very good!");
}
}
}
我们定义了两个类,CustObj是父类CustObj2是子类。然后我们通一个方法来调用他们:
public static void doWithVMethod(CustObj obj)
{
obj.methodCall();
}
因为doWithVMethod的参数类型是CustObj,但是我们同样也可以传一个CustObj2对象给doWithVMethod。
怎么传递这个参数是在运行时决定的,我们很难在编译的时候判断到底该如何执行。
那么JVM会怎么处理这个问题呢?
答案就是引入VMT(Virtual Method Table),这个VMT存储的是该class对象中所有的Virtual Method。
然后class的实例对象保存着一个VMT的指针,执行VMT。
程序运行的时候首先加载实例对象,然后通过实例对象找到VMT,通过VMT再找到对应的方法地址。
Virtual Call和classic call
Virtual Call意思是调用方法的时候需要依赖不同的实例对象。而classic call就是直接指向方法的地址,而不需要通过VMT表的转换。
所以classic call通常会比Virtual Call要快。
那么在java中是什么情况呢?
在java中除了static, private和构造函数之外,其他的默认都是Virtual Call。
Virtual Call优化单实现方法的例子
有些朋友可能会有疑问了,java中其他方法默认都是Virtual Call,那么如果只有一个方法的实现,性能不会受影响吗?
不用怕,JIT足够智能,可以检测到这种情况,在这种情况下JIT会对Virtual Call进行优化。
接下来,我们使用JIT Watcher来进行Assembly代码的分析。
要运行的代码如下:
public class TestVirtualCall {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CustObj obj = new CustObj();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
doWithVMethod(obj);
}
Thread.sleep(1000);
}
public static void doWithVMethod(CustObj obj)
{
obj.methodCall();
}
private static class CustObj
{
public void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj is very good!");
}
}
}
}
上面的例子中我们只定义了一个类的方法实现。
在JIT Watcher的配置中,我们禁用inline,以免inline的结果对我们的分析进行干扰。
如果你不想使用JIT Watcher,那么可以在运行是添加参数-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -XX:-Inline, 这里使用JIT Watcher是为了方便分析。
好了运行代码:
运行完毕,界面直接定位到我们的JIT编译代码的部分,如下图所示:
obj.methodCall相对应的byteCode中,大家可以看到第二行就是invokevirtual,和它对应的汇编代码我也在最右边标明了。
大家可以看到在invokevirtual methodCall的最下面,已经写明了optimized virtual_call,表示这个方法已经被JIT优化过了。
接下来,我们开启inline选项,再运行一次:
大家可以看到methodCall中的System.currentTimeMillis已经被内联到methodCall中了。
因为内联只会发生在classic calls中,所以也侧面说明了methodCall方法已经被优化了。
Virtual Call优化多实现方法的例子
上面我们讲了一个方法的实现,现在我们测试一下两个方法的实现:
public class TestVirtualCall2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CustObj obj = new CustObj();
CustObj2 obj2 = new CustObj2();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
doWithVMethod(obj);
doWithVMethod(obj2);
}
Thread.sleep(1000);
}
public static void doWithVMethod(CustObj obj)
{
obj.methodCall();
}
private static class CustObj
{
public void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj is very good!");
}
}
}
private static class CustObj2 extends CustObj
{
public final void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj2 is very good!");
}
}
}
}
上面的例子中我们定义了两个类CustObj和CustObj2。
再次运行看下结果,同样的,我们还是禁用inline。
大家可以看到结果中,首先对两个对象做了cmp,然后出现了两个优化过的virtual call。
这里比较的作用就是找到两个实例对象中的方法地址,从而进行优化。
那么问题来了,两个对象可以优化,三个对象,四个对象呢?
我们选择三个对象来进行分析:
public class TestVirtualCall4 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CustObj obj = new CustObj();
CustObj2 obj2 = new CustObj2();
CustObj3 obj3 = new CustObj3();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
doWithVMethod(obj);
doWithVMethod(obj2);
doWithVMethod(obj3);
}
Thread.sleep(1000);
}
public static void doWithVMethod(CustObj obj)
{
obj.methodCall();
}
private static class CustObj
{
public void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj is very good!");
}
}
}
private static class CustObj2 extends CustObj
{
public final void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj2 is very good!");
}
}
}
private static class CustObj3 extends CustObj
{
public final void methodCall()
{
if(System.currentTimeMillis()== 0){
System.out.println("CustObj3 is very good!");
}
}
}
}
运行代码,结果如下:
很遗憾,代码并没有进行优化。
具体未进行优化的原因我也不清楚,猜想可能跟code cache的大小有关? 有知道的朋友可以告诉我。
总结
本文介绍了Virtual Call和它在java代码中的使用,并在汇编语言的角度对其进行了一定程度的分析,有不对的地方还请大家不吝指教!
本文作者:flydean程序那些事
本文链接:http://www.flydean.com/jvm-virtual-call/
本文来源:flydean的博客
欢迎关注我的公众号:程序那些事,更多精彩等着您!
JVM系列之:JIT中的Virtual Call的更多相关文章
- JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口
目录 简介 最常用的接口List 多个List的调用 不一样的List调用 总结 简介 上一篇文章我们讲解了Virtual Call的定义并举例分析了Virtual Call在父类和子类中的优化. J ...
- 小师妹学JVM之:JIT中的PrintCompilation
目录 简介 PrintCompilation 分析PrintCompilation的结果 总结 简介 上篇文章我们讲到了JIT中的LogCompilation,将编译的日志都收集起来,存到日志文件里面 ...
- 小师妹学JVM之:JIT中的PrintAssembly
目录 简介 使用PrintAssembly 输出过滤 总结 简介 想不想了解JVM最最底层的运行机制?想不想从本质上理解java代码的执行过程?想不想对你的代码进行进一步的优化和性能提升? 如果你的回 ...
- JVM系列五:JVM监测&工具
JVM系列五:JVM监测&工具[整理中] http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/09/2040977.html 前几篇篇文章介绍了介 ...
- jvm系列(八):jvm知识点总览-高级Java工程师面试必备
在江湖中要练就绝世武功必须内外兼备,精妙的招式和深厚的内功,武功的基础是内功.对于武功低(就像江南七怪)的人,招式更重要,因为他们不能靠内功直接去伤人,只能靠招式,利刃上优势来取胜了,但是练到高手之后 ...
- jvm系列(四):jvm知识点总结
原文链接:http://www.cnblogs.com/ityouknow/p/6482464.html jvm 总体梳理 jvm体系总体分四大块: 类的加载机制 jvm内存结构 GC算法 垃圾回收 ...
- jvm系列四、jvm知识点总结
原文链接:http://www.cnblogs.com/ityouknow/p/6482464.html jvm 总体梳理 jvm体系总体分四大块: 类的加载机制 jvm内存结构 GC算法 垃圾回收 ...
- jvm系列(八):jvm知识点总览
在江湖中要练就绝世武功必须内外兼备,精妙的招式和深厚的内功,武功的基础是内功.对于武功低(就像江南七怪)的人,招式更重要,因为他们不能靠内功直接去伤人,只能靠招式,利刃上优势来取胜了,但是练到高手之后 ...
- JVM系列文章(四):类载入机制
作为一个程序猿,只知道怎么用是远远不够的. 起码,你须要知道为什么能够这么用.即我们所谓底层的东西. 那究竟什么是底层呢?我认为这不能一概而论.以我如今的知识水平而言:对于Web开发人员,TCP/IP ...
随机推荐
- show me bug
比较版本号 前者大返回1 后者大返回-1 两者一样大返回0 #include <iostream> #include<string> using namespace std; ...
- day02 java学习
Java三大版本 Write once,Run anywhere. (基于JVM虚拟机) JavaSE 标准版 JavaME 嵌入式开发 JavaEE 企业级开发 Java三大名词 JDK Java开 ...
- 记一次WPF程序带参数启动
问题:总共有两个程序.第一个程序使用Process带参数启动第二个程序. 网上一堆人都说什么重写Main入口啊 什么的.然后还一堆人跟着复制发文章.我也是醉了,简直是坑人.为何要舍近求远,直接重写AP ...
- Python之网络编程 Socket编程
本节内容: Socket语法及相关 SocketServer实现多并发 Socket语法及相关 socket概念 socket本质上就是在2台网络互通的电脑之间,架设一个通道,两台电脑通过这个通道来实 ...
- Django适当进阶篇
本节内容 学员管理系统练习 Django ORM操作进阶 用户认证 Django练习小项目:学员管理系统设计开发 带着项目需求学习是最有趣和效率最高的,今天就来基于下面的需求来继续学习Django 项 ...
- 05-Python模块
一.简介 模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件,其后缀名是.py.模块可以被其他程序导入来使用模块具有的功能.这也是使用python标准库的方式. import time start_time ...
- day8 python 列表,元组,集合,字典的操作及方法 和 深浅拷贝
2.2 list的方法 # 增 list.append() # 追加 list.insert() # 指定索引前增加 list.extend() # 迭代追加(可迭代对象,打散追加) # 删 list ...
- java中AQS源码分析
AQS内部采用CLH队列.CLH队列是由节点组成.内部的Node节点包含的状态有 static final int CANCELLED = 1; static final int SIGNAL ...
- oracle数据库备份还原命令
oracle数据库备份命令exp 用户名/密码@orcl file=d:\xxxxxx.dmp owner=用户名 oracle数据库还原命令sqlplus conn / as sysdba drop ...
- Ethical Hacking - Web Penetration Testing(3)
EXPLOITATION -File Upload VULNS Simple type of vulnerabilities. Allow users to upload executable fil ...