JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

2020-10-19 22:32:55 众衡网络科技

简介

上一篇文章我们讲解了Virtual Call的定义并举例分析了Virtual Call在父类和子类中的优化。

JIT对类可以进行优化，那么对于interface可不可以做同样的优化么？

一起来看看吧。

最常用的接口List

List应该是大家最最常用的接口了，我想这个大家应该不会反驳。

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

今天我们就拿List来做例子，体验一下JIT优化接口的奥秘。

还是上代码，要分析的代码如下：

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("www.manongw.com");
  }
}

如果在命令行运行，大家记得在运行时添加参数-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -XX:-Inline

直接看JIT Watcher的结果：

JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

我们可以看到JIT中先对ArrayList的实现类做了一个比较。

然后调用的是invokeinterface，但是其本质还是invokevirtual,并且我们可以看到这个调用是被优化过了：optimized virtual call。

多个List的调用

同样的，我们可以测试一下多个list子类的情况下怎么调用：

JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

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("www.jb51.net");
  }
}

同样，使用JIT Watcher来运行：

我们可以看到JIT做了两次对象类型的比较，然后对两个invokeinterface都做了优化。

结果和我们的父类子类结果是一样的。

不一样的List调用

上面我们在做多个list调用的时候，是轮循着来调用的，如果我们先调用ArrayList的方法，再调用LinkedList的方法，会有什么不同呢？

一起来看看。

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("www.jb51.net");
  }
}

上面我们先循环ArrayList，然后再循环LinkedList。

看下结果有什么不同：

JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

可以看到，JIT先比较了ArrayList,然后只做了一次方法的优化。

也就是说LinkedList的调用是没有进行代码优化的。

上面的结果是在C2编译器下，也就是level4的编译水平下解析的。

我们看下如果在C1编译器下，也就是Level3编译水平下有什么不同。

JVM系列之:JIT中的Virtual Call接口操作

可以看到C1编译下，所有的invokeinterface都没有进行编译优化，只有在C2编译下，才会进行优化。

不同的JVM版本可能优化方式不一样。大家可以自行实验。

总结

本文用实例展示了Virtual Call在interface上面的优化使用。

感兴趣的朋友，可以一起讨论。

补充知识：Java 8 Stream 流已被操作或关闭

在Java 8中，Stream不能重复使用，一旦被消耗或使用，流将被关闭，类似流水线，水龙头的水一样一去不复返

示例 - 流关闭

查看以下示例，它会抛出一个IllegalStateException，表示“流被关闭”。

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