带你从零理解 JIT

1. 什么是 JIT？

JIT = Just-In-Time Compiler “在运行期，把热点字节码动态编译成机器码，并缓存起来，下次直接跳机器码。”

2. 为什么需要 JIT？

1. 平台无关：.class 仍是字节码，一次编译到处运行。
2. 峰值性能：热点代码（Hot Spot）被编译后，速度可与静态编译语言比肩。
3. 自适应优化：运行时收集 profiling 信息，做** speculative 优化**（内联、循环展开、向量化、逃逸分析……），比静态编译器更了解“这次运行”的数据。

3. HotSpot 的 JIT 家族

默认开启分层编译（Tiered）：先 C1 快速编译，热度继续涨 → C2 再编译一次。

4. 肉眼观测 JIT 的 3 把瑞士军刀

5. 一段 30 行代码，让 JIT 现形

代码思路：

1. 写一个“累加”方法，纯计算，无 I/O。
2. 先“预热” 50 000 次（触发 JIT）。
3. 再正式跑 50 000 次，统计耗时。
4. 通过开关 JIT，对比速度差 10× 以上。

public class JITDemo {
    // 纯计算：高斯求和公式，故意写成循环方便 JIT 优化
    private static long sum(int n) {
        long s = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            s += i;
        }
        return s;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int n = 1000;
        int warmup  = 50_000;
        int measure = 50_000;

        // 1. 预热阶段：触发 JIT
        for (int i = 0; i < warmup; i++) {
            sum(n);
        }

        // 2. 正式测量
        long t0 = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < measure; i++) {
            sum(n);
        }
        long t1 = System.nanoTime();

        System.out.printf("sum(1..%d) called %,d times, average %.3f ns/call%n",
                          n, measure, (t1 - t0) * 1.0 / measure);
    }
}

6. 实验：把 JIT 关掉再跑

30 倍差距，肉眼可见！

7. 进阶：看一眼机器码

安装 hsdis（Linux 可直接 apt install hsdis-amd64）。

运行

java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions \
     -XX:+PrintCompilation \
     -XX:+PrintAssembly \
     -XX:CompileCommand=print,*JITDemo.sum \
     JITDemo

在输出里你能找到 add %rax, %rdx 等指令——这就是 C2 为你生成的机器码。

8. JIT 的“黑魔法”速览

小结

1. Java 先解释，跑热了整段编译成机器码。
2. 编译时带着运行时 profiling，优化比静态编译更激进。
3. 用 -XX:+PrintCompilation 和 -Djava.compiler=NONE 自己玩一遍，比背十本书都深刻。

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