编译期优化

虚拟机字节码执行引擎

第一节 概述

  从计算机程序出现的第一天起，对效率的追求就是程序天生的坚定信仰，这个过程犹如一场没有终点、永不停歇的F1方程式竞赛，程序员是车手，技术平台则是在赛道上飞驰的赛 车。

  Java语言的“编译期”其实是一段“不确定”的操作过程，因为它可能是指一个前端编译器（其实叫“编译器的前端”更准确一些）把*.java文件转变成*.class文件的过程；也可能是指虚拟机的后端运行期编译器（JIT编译器，Just In Time Compiler）把字节码转变成机器码的过程；还可能是指使用静态提前编译器（AOT编译器，Ahead Of Time Compiler）直接把*.java文件编译成本地机器代码的过程。下面列举了这3类编译过程中一些比较有代表性的编译器。

• 前端编译器：Sun的Javac、Eclipse JDT中的增量式编译器（ECJ）[1]。
• JIT编译器：HotSpot VM的C1、C2编译器。
• AOT编译器：GNU Compiler for the Java（GCJ）[2]、Excelsior JET[3]。

  这3类过程中最符合大家对Java程序编译认知的应该是第一类，在本章的后续文字里，作者提到的“编译期”和“编译器”都仅限于第一类编译过程，把第二类编译过程留到下一章中讨论。限制了编译范围后，我们对于“优化”二字的定义就需要宽松一些，因为Javac这类编译器对代码的运行效率几乎没有任何优化措施（在JDK 1.3之后，Javac的-O优化参数就不再有意义）。虚拟机设计团队把对性能的优化集中到了后端的即时编译器中，这样可以让那些不是由Javac产生的Class文件（如JRuby、Groovy等语言的Class文件）也同样能享受到编译器优化所带来的好处。但是Javac做了许多针对Java语言编码过程的优化措施来改善程序员的编码风格和提高编码效率。相当多新生的Java语法特性，都是靠编译器的“语法糖”来实现，而不是依赖虚拟机的底层改进来支持，可以说，Java中即时编译器在运行期的优化过程对于程序运行来说更重要，而前端编译器在编译期的优化过程对于程序编码来说关系更加密切。

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第二节 Javac编译器

  编译期优化-Javac编译器

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第三节 Java语法糖的味道

  编译期优化-Java语法糖

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第四节 实战：插入式注解处理器

  编译期优化-实战

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第五节 总结

  在本章中，我们从编译器源码实现的层次上了解了Java源代码编译为字节码的过程，分析了Java语言中泛型、主动装箱/拆箱、条件编译等多种语法糖的前因后果，并实战练习了如何使用插入式注解处理器来完成一个检查程序命名规范的编译器插件。如本章概述中所说的那样，在前端编译器中，“优化”手段主要用于提升程序的编码效率，之所以把Javac这类将Java代码转变为字节码的编译器称做“前端编译器”，是因为它只完成了从程序到抽象语法树或中间字节码的生成，而在此之后，还有一组内置于虚拟机内部的“后端编译器”完成了从字节码生成本地机器码的过程，即前面多次提到的即时编译器或JIT编译器，这个编译器的编译速度及编译结果的优劣，是衡量虚拟机性能一个很重要的指标。在第11章中，我们将会介绍即时编译器的运作和优化过程。

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参考博客和文章书籍等：

《深入理解Java虚拟机》

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