Java虚函数&&内联优化

Java 虚函数

上代码

static class A{
        public void call(){
            System.out.println("fun a");
        }
    }
    static class B extends A{
        public void call(){
            System.out.println("fun b");
        }
    }
    public static void main(String args[])  {
        A a = new A();
        B b = new B();
        A c;
        c = a;
        c.call();
        c = b;
        c.call();
    }
fun a
fun b

javac testdemo.java
javap -v testdemo

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=4, args_size=1
         0: new           #2                  // class testdemo$A
         3: dup
         4: invokespecial #3                  // Method testdemo$A."<init>":()V
         7: astore_1
         8: new           #4                  // class testdemo$B
        11: dup
        12: invokespecial #5                  // Method testdemo$B."<init>":()V
        15: astore_2
        16: aload_1
        17: astore_3
        18: aload_3
        19: invokevirtual #6                  // Method testdemo$A.call:()V
        22: aload_2
        23: astore_3
        24: aload_3
        25: invokevirtual #6                  // Method testdemo$A.call:()V
        28: return
      LineNumberTable:
        line 16: 0
        line 17: 8
        line 19: 16
        line 20: 18
        line 21: 22
        line 22: 24
        line 23: 28
}

  • 首先虚函数本来就是一个“正常”的函数,只不过它有一个隐含参数接受对象指针而已
  • aload_1 从局部变量表的相应位置装载一个对象引用到操作数栈的栈顶,astore_1用于将栈顶的相应类型数据保入局部变量表的1位置,invokespecial用来调用类的构造函数,invokevirtual用来调用普通函数
  • invokevirtual:该指令用于调用虚方法,从字节码指令的命名上也可以看出,java中的普通成员函数就是虚函数。
    C++ Java
    虚函数 -------- 普通函数
    纯虚函数 -------- 抽象函数
    抽象类 -------- 抽象类
    虚基类 -------- 接口

内联优化

  • 在说内联函数之前,先说说函数的调用过程。
    1、调用某个函数实际上将程序执行顺序转移到该函数所存放在内存中某个地址,将函数的程序内容执行完后再返回到转去执行该函数前的地方。这种转移操作要求在转去前要保护现场并记忆执行的地址,转回后先要恢复现场,并按原来保 存地址继续执行。也就是通常说的压栈出栈。因此,函数调用要有一定的时间和空间方面的开销。那么对于那些函数体 代码不是很大,又频繁调用的函数来说,这个时间和空间的消耗会很大。

内联函数(有时称作在线函数或编译时期展开函数)是一种编程语言结构,用来建议编译器对一些特殊函数进行内联扩展(有时称作在线扩展);也就是说建议编译器将指定的函数体插入并取代每一处调用该函数的地方(上下文),从而节省了每次调用函数带来的额外时间开支。

2、那怎么解决这个性能消耗问题呢,这个时候需要引入内联函数了。内联函数就是在程序编译时,编译器将程序中出现 的内联函数的调用表达式用内联函数的函数体来直接进行替换。显然,这样就不会产生转去转回的问题,但是由于在编译
时将函数体中的代码被替代到程序中,因此会增加目标程序代码量,进而增加空间开销,而在时间代销上不象函数调用时 那么大,可见它是以目标代码的增加为代价来换取时间的节省。

Just-In-Time (JIT) 编译器是运行时环境的一个组件,通过在运行时将字节码编译为本机机器代码来提高 Java™ 应用程序的性能。
JIT编译的关键一点就是JVM会自动地监控正在被解释器执行的方法。一旦某个方法被视为频繁调用,这个方法就会被标记,进而编译成本地机器指令。这些频繁执行的方法的编译由后台的一个JVM线程来完成。在编译完成之前,JVM会执行这个方法的解释执行版本。一旦该方法编译完成,JVM会使用将方法调度表中该方法的解释的版本替换成编译后的版本。

3、Hotspot虚拟机有很多JIT编译优化的技术,但是其中最重要的一个优化技术就是内联
在内联的过程中,JIT编译器有效地将一个方法的方法体提取到其调用者中,从而减少虚方法调用。举个例子,看如下的代码:

public int add(int x, int y) { 
  return x + y; 
} 
int result = add(a, b);

当内联发生之后,上述代码会变成
int result = a + b;

  • 不会引起额外的性能损失
  • 减少指针的间接引用
  • 不需要对内联方法进行虚方法查找
    内联取决于方法的大小 -XX:MaxInlineSize=35 byteJarscan的工具来帮助我们检测程序中有多少方法是对内联友好的。

参考
https://www.huaweicloud.com/articles/bbef8351313c87e7e793b174ad390cae.html

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,919评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,567评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,316评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,294评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,318评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,245评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,120评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,964评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,376评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,592评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,764评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,460评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,070评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,697评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,846评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,819评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,665评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容