JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

更新時(shí)間：2020年09月14日 15:44:03 作者：flydean程序那些事

這篇文章主要介紹了JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

簡(jiǎn)介

上一篇文章我們講解了Virtual Call的定義并舉例分析了Virtual Call在父類(lèi)和子類(lèi)中的優(yōu)化。

JIT對(duì)類(lèi)可以進(jìn)行優(yōu)化，那么對(duì)于interface可不可以做同樣的優(yōu)化么？

一起來(lái)看看吧。

最常用的接口List

List應(yīng)該是大家最最常用的接口了，我想這個(gè)大家應(yīng)該不會(huì)反駁。

public interface List<E> extends Collection<E> {

今天我們就拿List來(lái)做例子，體驗(yàn)一下JIT優(yōu)化接口的奧秘。

還是上代碼，要分析的代碼如下：

public class TestVirtualListCall {

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    List<String> list=new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
      doWithVMethod(list);
    }
    Thread.sleep(1000);
  }

  public static void doWithVMethod(List<String> list)
  {
    list.add("m.fzitv.net");
  }
}

如果在命令行運(yùn)行，大家記得在運(yùn)行時(shí)添加參數(shù)-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -XX:-Inline

直接看JIT Watcher的結(jié)果：

我們可以看到JIT中先對(duì)ArrayList的實(shí)現(xiàn)類(lèi)做了一個(gè)比較。

然后調(diào)用的是invokeinterface，但是其本質(zhì)還是invokevirtual,并且我們可以看到這個(gè)調(diào)用是被優(yōu)化過(guò)了：optimized virtual call。

多個(gè)List的調(diào)用

同樣的，我們可以測(cè)試一下多個(gè)list子類(lèi)的情況下怎么調(diào)用：

public class TestVirtualListCall2 {

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    List<String>[] lists=new List[]{new ArrayList<>(),new LinkedList<>()};
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
      doWithVMethod(lists[i%2]);
    }
    Thread.sleep(1000);
  }

  public static void doWithVMethod(List<String> list)
  {
    list.add("m.fzitv.net");
  }
}

同樣，使用JIT Watcher來(lái)運(yùn)行：

我們可以看到JIT做了兩次對(duì)象類(lèi)型的比較，然后對(duì)兩個(gè)invokeinterface都做了優(yōu)化。

結(jié)果和我們的父類(lèi)子類(lèi)結(jié)果是一樣的。

不一樣的List調(diào)用

上面我們?cè)谧龆鄠€(gè)list調(diào)用的時(shí)候，是輪循著來(lái)調(diào)用的，如果我們先調(diào)用ArrayList的方法，再調(diào)用LinkedList的方法，會(huì)有什么不同呢？

一起來(lái)看看。

public class TestVirtualListCall3 {

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    List<String> list1 = new ArrayList<>();
    List<String> list2 = new LinkedList<>();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
      doWithVMethod(list1);
    }
    Thread.sleep(1000);
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
      doWithVMethod(list2);
    }
    Thread.sleep(1000);
  }

  public static void doWithVMethod(List<String> list)
  {
    list.add("m.fzitv.net");
  }
}

上面我們先循環(huán)ArrayList，然后再循環(huán)LinkedList。

看下結(jié)果有什么不同：

可以看到，JIT先比較了ArrayList,然后只做了一次方法的優(yōu)化。

也就是說(shuō)LinkedList的調(diào)用是沒(méi)有進(jìn)行代碼優(yōu)化的。

上面的結(jié)果是在C2編譯器下，也就是level4的編譯水平下解析的。

我們看下如果在C1編譯器下，也就是Level3編譯水平下有什么不同。

可以看到C1編譯下，所有的invokeinterface都沒(méi)有進(jìn)行編譯優(yōu)化，只有在C2編譯下，才會(huì)進(jìn)行優(yōu)化。

不同的JVM版本可能優(yōu)化方式不一樣。大家可以自行實(shí)驗(yàn)。

總結(jié)

本文用實(shí)例展示了Virtual Call在interface上面的優(yōu)化使用。

感興趣的朋友，可以一起討論。

補(bǔ)充知識(shí)：Java 8 Stream 流已被操作或關(guān)閉

在Java 8中，Stream不能重復(fù)使用，一旦被消耗或使用，流將被關(guān)閉，類(lèi)似流水線(xiàn)，水龍頭的水一樣一去不復(fù)返

示例 - 流關(guān)閉

查看以下示例，它會(huì)拋出一個(gè)IllegalStateException，表示“流被關(guān)閉”。

TestJava8.java

package com.mkyong.java8;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;
public class TestJava8 {
  public static void main(String[] args) {
    String[] array = {"a", "b", "c", "d", "e"};
    Stream<String> stream = Arrays.stream(array);
    // loop a stream
    stream.forEach(x -> System.out.println(x));
    // reuse it to filter again! throws IllegalStateException
    long count = stream.filter(x -> "b".equals(x)).count();
    System.out.println(count);
  }
}

Output

java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
 at java.util.stream.AbstractPipeline.(AbstractPipeline.java:203)
 at java.util.stream.ReferencePipeline.(ReferencePipeline.java:94)
 at java.util.stream.ReferencePipeline$StatelessOp.(ReferencePipeline.java:618)
 at java.util.stream.ReferencePipeline$2.(ReferencePipeline.java:163)
 at java.util.stream.ReferencePipeline.filter(ReferencePipeline.java:162)
 at com.hostingcompass.whois.range.run.TestJava8.main(TestJava8.java:25)
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
 at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
 at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
 at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:144)

示例 - 重用流

TestJava8.java

package com.mkyong.java8; 
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Stream;
 public class TestJava8 {
 
  public static void main(String[] args) { 
    String[] array = {"a", "b", "c", "d", "e"};
     Supplier<Stream<String>> streamSupplier = () -> Stream.of(array);
 
    //get new stream
    streamSupplier.get().forEach(x -> System.out.println(x));
 
    //get another new stream
    long count = streamSupplier.get().filter(x -> "b".equals(x)).count();
    System.out.println(count); 
  }
 }

Output