目錄
- 簡介
- LogCompilation簡介
- LogCompilation的使用
- 解析LogCompilation文件
- 總結
簡介
我們知道在JVM中為了加快編譯速度，引入了JIT即時編譯的功能。那麼JIT什麼時候開始編譯的，又是怎麼編譯的，作為一個高傲的程序員，有沒有辦法去探究JIT編譯的秘密呢？答案是有的，今天和小師妹一起帶大家來看一看這個編譯背後的秘密。
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LogCompilation簡介
小師妹：F師兄，JIT這麼神器，但是好像就是一個黑盒子，有沒有辦法可以探尋到其內部的本質呢？
追求真理和探索精神是我們作為程序員的最大優點，想想如果沒有玻爾關於原子結構的新理論，怎麼會有原子體系的突破，如果沒有海森堡的矩陣力學，怎麼會有量子力學的建立？
JIT的編譯日誌輸出很簡單，使用 -XX:+LogCompilation就夠了。
如果要把日誌重定向到一個日誌文件中，則可以使用-XX:LogFile= 。
但是要開啟這些分析的功能，又需要使用-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions。 所以總結一下，我們需要這樣使用：
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+LogCompilation -XX:LogFile=www.flydean.com.log
LogCompilation的使用
根據上面的介紹，我們現場來生成一個JIT的編譯日誌，為了體現出專業性，這裏我們需要使用到JMH來做性能測試。
JMH的全稱是Java Microbenchmark Harness，是一個open JDK中用來做性能測試的套件。該套件已經被包含在了JDK 12中。
如果你使用的不是JDK 12，那麼需要添加如下依賴：
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-core</artifactId>
<version>1.19</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
<version>1.19</version>
</dependency>
更多詳情可以參考我之前寫的： 在java中使用JMH（Java Microbenchmark Harness）做性能測試一文。
之前有的朋友說，代碼也用圖片，看起來好看，從本文之後，我們會盡量把代碼也轉成圖片來展示：
看完我的JMH的介紹，上面的例子應該很清楚了，主要就是做一個累加操作，然後warmup 5輪，測試5輪。
在@Fork註解裏面，我們可以配置jvm的參數，為什麼我註釋掉了呢？因為我發現在jvmArgsPrepend中的-XX:LogFile是不生效的。
沒辦法，我只好在運行配置中添加：
運行之後，你就可以得到輸出的編譯日誌文件。
解析LogCompilation文件
小師妹：F師兄，我看了一下生成的文件好複雜啊，用肉眼能看得明白嗎？
別怕，只是內容的多一點，如果我們細細再細細的分析一下，你會發現其實它真的非常非常……複雜!
其實寫點簡單的小白文不好嗎？為什麼要來分析這麼複雜，又沒人看，看了也沒人懂的JVM底層…..
大概，這就是專業吧！
LogCompilation文件其實是xml格式的，我們現在來大概分析一下，它的結構，讓大家下次看到這個文件也能夠大概了解它的重點。
首先最基本的信息就是JVM的信息，包括JVM的版本，JVM運行的參數，還有一些properties屬性。
我們收集到的日誌其實是分兩類的，第一類是應用程序本身的的編譯日誌，第二類就是編譯線程自己內部產生的日誌。
第二類的日誌會以hs_c*.log的格式存儲，然後在JVM退出的時候，再將這些文件跟最終的日誌輸出文件合併，生成一個整體的日誌文件。
比如下面的兩個就是編譯線程內部的日誌：
<thread_logfile thread='22275' filename='/var/folders/n5/217y_bgn49z18zvjch907xb00000gp/T//hs_c22275_pid83940.log'/>
<thread_logfile thread='41731' filename='/var/folders/n5/217y_bgn49z18zvjch907xb00000gp/T//hs_c41731_pid83940.log'/>
上面列出了編譯線程的id=22275，如果我們順着22275找下去，則可以找到具體編譯線程的日誌：
<compilation_log thread='22275'>
...
</compilation_log>
上面由compilation_log圍起來的部分就是編譯日誌了。
接下來的部分表示，編譯線程開始執行了，其中stamp表示的是啟動時間，下圖列出了一個完整的編譯線程的日誌：
<start_compile_thread name='C2 CompilerThread0' thread='22275' process='83940' stamp='0.058'/>
接下來描述的是要編譯的方法信息：
<task compile_id='10' method='java.lang.Object <init> ()V' bytes='1' count='1409' iicount='1409' stamp='0.153'>
上面列出了要編譯的方法名，compile_id表示的是系統內部分配的編譯id，bytes是方法中的字節數，count表示的是該方法的調用次數，注意，這裏的次數並不是方法的真實調用次數，只能做一個估計。
iicount是解釋器被調用的次數。
task執行了，自然就會執行完成，執行完成的內容是以task_done標籤來表示的：
<task_done success='1' nmsize='120' count='1468' stamp='0.155'/>
其中success表示是否成功執行，nmsize表示編譯器編譯出來的指令大小，以byte為單位。如果有內聯的話，還有個inlined_bytes屬性，表示inlined的字節個數。
<type id='1025' name='void'/>
type表示的是方法的返回類型。
<klass id='1030' name='java.lang.Object' flags='1'/>
klass表示的是實例和數組類型。
<method id='1148' holder='1030' name='<init>' return='1025' flags='1' bytes='1' compile_id='1' compiler='c1' level='3' iicount='1419'/>
method表示執行的方法，holder是前面的klass的id，表示的是定義該方法的實例或者數組對象。method有名字，有
return，return對應的是上面的type。
flags表示的是方法的訪問權限。
接下來是parse，是分析階段的日誌：
<parse method='1148' uses='1419.000000' stamp='0.153'>
上面有parse的方法id。uses是使用次數。
<bc code='177' bci='0'/>
bc是byte Count的縮寫，code是byte的個數，bci是byte code的索引。
<dependency type='no_finalizable_subclasses' ctxk='1030'/>
dependency分析的是類的依賴關係，type表示的是什麼類型的依賴，ctkx是依賴的context class。
我們注意有的parse中，可能會有uncommon_trap：
<uncommon_trap bci='10' reason='unstable_if' action='reinterpret' debug_id='0' comment='taken never'/>
怎麼理解uncommon_trap呢？字面上意思就是捕獲非常用的代碼，就是說在解析代碼的過程中發現發現這些代碼是uncommon的，然後解析產生一個uncommon_trap，不再繼續進行了。
它裏面有兩個比較重要的字段，reason表示的是被標記為uncommon_trap的原因。action表示的出發uncommon_trap的事件。
有些地方還會有call：
<call method='1150' count='5154' prof_factor='1.000000' inline='1'/>
call的意思是，在該代碼中將會調用其他的方法。count是執行次數。
總結
複雜的編譯日誌終於講完了，可能講的並不是很全，還有一些其他情況這裏並沒有列出來，後面如果遇到了，我再添加進去。
本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20
本文作者：flydean程序那些事
本文鏈接：http://www.flydean.com/jvm-jit-logcompilation/
本文來源：flydean的博客
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