Java性能优化要点

本文介绍如何通过以下几点从Java中挤压出性能，该大部分经验来自于Netty作者。

JITJava即时编译器

当Java执行runtime环境时，每遇到一个新的类，JIT编译器在此时就会针对这个类别进行编译(compile)被优化成相当精简的原生型指令码(native code)，会做一下工作：

展开循环loop-unrolling

重新安排代码

移除同步synchronized

优化锁

内联热点方法

首先，JIT会展开我们代码中的循环语句，所以，我们编码时尽量注意不要在关键热点部分编写让JIT难于展开的循环语句。

JIT比较难以展开的循环语句如下：

int i = 0;

for (;;) {

if (array.length == i) {

break;

}

doSomething(array[i++]);

}

这种for循环虽然编写方便，但是JIT不喜欢，下面循环则易于JIT展开:

int i = 0;

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

doSomething(array[i]);

}

其次，JIT会内联一些热点小方法代码，这些小方法缺省差不多是325字节。比如下面是普通代码：

public void methodA() {

... // Do some work A

methodB();

}

private void methodB() {

... // Do some more work B

}

JIT会将methodB内联合并到methodA中

//采取methodB内联到到methodA

public void methodA() {

... // Do some work A

... // Do some more work B

}

可以通过下面的Java运行配置记录检测内联：

java

-XX:+PrintCompilation

-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions

-XX:+PrintInlining

.... > inline.log

PrintCompilation：当JIT编译发生输出打印

UnlockDiagnosticVMOptions：这是标识 -XX:+PrintInlining需要的

-XX:+PrintInlining ：当方法被内联后打印出来

内联日志inline.log效果如下：

@ 42 io.netty.channel.nio.AbstractNioByteChannel$NioByteUnsafe::read (191 bytes) inline (hot) (这表示方法hot被内联了)

@ 42 io.netty.channel.nio.AbstractNioMessageChannel$NioMessageUnsafe::read (327 bytes) hot method too big (但是方法hot用于内联太大了)

@ 4 io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel::config (5 bytes) inline (hot)

@ 1 io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel::config (5 bytes) inline (hot)

@ 12 io.netty.channel.AbstractChannel::pipeline (5 bytes) inline (hot)

我们编码时对于热点方法不要编写对内联太大的方法，如下面read方法：

private final class NioMessageUnsafe extends AbstractNioUnsafe {

public void read() {

final SelectionKey key = selectionKey();

if (!config().isAutoRead()) {

int interestOps = key.interestOps();

if ((interestOps & readInterestOp) != 0) {

// only remove readInterestOp if needed

key.interestOps(interestOps & ~readInterestOp);

}

}

... // rest of the method

}

...

}

分解出read()方法一部分代码到新的方法中：

private final class NioMessageUnsafe extends AbstractNioUnsafe {

public void read() {

if (!config().isAutoRead()) {

removeReadOp();

}

private void removeReadOp() {

SelectionKey key = selectionKey();

int interestOps = key.interestOps();

if ((interestOps & readInterestOp) != 0) {

// only remove readInterestOp if needed

key.interestOps(interestOps & ~readInterestOp);

}

}

... // rest of the method

}

...

注意到read方法从原来多行已经变成了简单几行，这时我们再看看JIT的内联日志：

@ 42 io.netty.channel.nio.AbstractNioMessageChannel$NioMessageUnsafe::read (288 bytes) inline (hot)

只有一行输出，说明read方法已经小到适合内联了。