java - JVM JIT 能否专门化子类中的非覆盖方法？

Question

好吧，这个标题并不能理解这个想法，但基本上我的意思是在类 Base 中给定一些方法 m()，这不是在某些子类 Derived 中重写的是当前 JVM 中的 JIT 编译器¹ 能够“专门化”⁰ m() 无论如何，当它有意义时，或者派生谁继承并且不覆盖 Base.m() 共享相同的编译代码？

这种特殊化是有道理的，派生 类定义了使 m() 更简单的东西。例如，为了便于讨论，假设 m() 调用另一个成员函数 n() 并在派生类中 n()被定义为当 n() 被内联到 m() 时，后者被大大简化。

具体的，考虑下面类中的两个非抽象方法(都是m()类型的方法，而抽象方法是对应的n() 方法):

public class Base {

  abstract int divisor();
  abstract boolean isSomethingEnabled();

  int divide(int p) {
    return p / divisor();
  }

  Object doSomething() {
    if (isSomethingEnabled()) {
      return slowFunction();
    } else {
      return null;
  }
}

两者都依赖于抽象方法。假设您现在有一个像这样的 Derived:

public class Derived extends Base {

  final int divisor() {
    return 2;
  }

  final boolean isSomethingEnabled() {
    return false;
  }
}

现在 divide() 和 doSomething() 方法的有效行为非常简单，divide 不是任意数字的完整除法，而是可以通过位操作完成的简单减半。 doSomething() 方法总是返回 false。我假设当 JIT 编译 divide() 或 doSomething() 时，如果 Derived 是>只有子类，一切都很好:两个抽象调用(目前)只存在一种可能的实现，CHA 将启动并内联唯一可能的实现，一切都很好。

但是，在存在其他派生类的更一般情况下，我不清楚 JVM 是否只会编译 一个² 版本的方法Base 带有对抽象方法的 invokevirtual 调用，或者如果它足够聪明地说，“嘿，即使 Derived 没有覆盖 divisor() 我应该专门为它编译一个版本，因为它会简单得多。”

当然，即使没有专门的重新编译，积极的内联通常也能正常工作(即，当您在已知的类上调用 divide() 时，甚至可能是 Derived，无论如何，内联可能会为您提供良好的实现，但同样，在很多情况下，这种内联并未完成。

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⁰ 我的专长我不是指任何特定的东西，只是编译适用于某些受限领域的另一个版本的函数，就像说内联是一种形式专门化到特定的调用站点，或者以与大多数函数在某种程度上专门化到当前上下文(例如，加载的类、关于空性的假设等)相同的方式。

¹特别是，当有人说“JVM 可以废话吗？”时一个通常是在谈论 Hotspot，我也主要在 Hotspot 中，但也在讨论其他 JVM 是否也可以做到这一点。

²好的，当然，您可能有一个函数的多个版本，用于堆栈替换、不同的编译器级别、发生去优化等...

Answer 1

1. HotSpot JVM 至多有一个当前的、进入的 版本的编译方法。从源代码中 Method 和 nmethod 实体之间的一对一关系可以明显看出这一点。但是，可能有多个未进入的先前版本(例如，在较低层编译的 nmethod 和 OSR stub )。

2. 此单一编译版本通常根据运行时分析针对最常见的情况进行优化。例如，在分析 Base.doSomething() 期间，JIT 发现 isSomethingEnabled() 总是在 Derived 实例上调用(即使有更多的子类)，它将优化快速案例的调用，为慢速案例留下一个不常见的陷阱。优化后 doSomething() 看起来像

       if (this.getClass() != Derived.class) {
           uncommon_trap();  // this causes deoptimization
       }
       return false;
   

1. 个人资料数据是针对每个分支机构和每个调用站点单独收集的。这使得可以针对一个接收器优化(专门化)方法的一部分，并针对不同的接收器优化(专门化)另一部分。
2. 如果在分析过程中检测到两个不同的接收者，JIT 可以内联两个受类型检查保护的被调用者。
3. 将使用 vtable 查找编译具有两个以上接收者的虚拟调用。

要查看方法配置文件数据，请使用 JVM 调试版本中可用的 -XX:+PrintMethodData 选项。