6. 执行引擎

AOT

1. 执行方式

• 解释执行
  • 对字节码文件逐行解释执行，换言之，就是依次读取.class 文件的每一行，然后把读取到的字节码“翻译”成机器语言进行执行
    • 效率低下
• 编译执行（编译器分类及举例）

2. 包含内容

• 解释器
• 即时编译器
  • 分析器
• 垃圾回收器

3. 执行过程

• Java 运行分为两个阶段
  • 第一阶段：把.java 文件编译成.class 文件
    • 
  • 第二阶段：运行.class 文件
    • 

4. Java 中运行代码的方式分为两种，解释运行 和 编译运行。

解释运行是对字节码文件逐行解释执行，换言之，就是依次读取.class 文件的每一行，然后把读取到的字节码“翻译”成机器语言进行执行，这种方式效率低下。JS、JSP、ASP 等语言都是解释型编程语言。

编译运行则是将一种语言规范转化成另外一种语言规范，即将便于人理解的语言规范转化成机器容易理解的语言规范的过程就是编译。

4.1. 编译器

编译运行一般情况下会有专门的编译器来完成编译工作，Java 中根据编译器的作用把编译器分为三类：

• 前端编译器，主要作用是把.java 文件编译成.class 文件，如 javac、ECJ 等；
• 后端编译器（JIT 即时编译器），主要作用是把字节码文件转变成可执行的机器码，主要有两种 C1 和 C2 编译器，C1 的启动时间比 C2 启动时间短，系统稳定后，C2 执行效率比 C1 高；
• 静态提前编译器（AOT 编译器），直接把.java 文件转变成可执行的机器码，包括 GCJ 等，还处于实验阶段；

TIP

HotSpotJVM 是两种方式并存的。运行过程原理大概是这样的：等待所有的代码编译完成再进行运行是不值得的，项目启动前期就要使用解释器解释执行一些代码，同时也会针对执行到的热点代码进行探测，对热点代码再进行编译执行，相当于对二者进行取长补短。

使用什么技术探测热点代码？

• 使用方法调用计数器统计方法的调用次数，配置参数： -XX:CompileThreshold
• 使用回边计数器统计循环体的执行次数

对热点代码的优化手段？

• 栈上分配
• 同步消除
• 标量替换

4.2. 执行

JVM 是基于栈的体系结构来执行 class 字节码的。线程创建后，都会产生程序计数器（PC）和栈（Stack），程序计数器存放下一条要执行的指令在方法内的偏移量，栈中存放一个个栈帧，每个栈帧对应着每个方法的每次调用，而栈帧又是有局部变量区和操作数栈两部分组成，局部变量区用于存放方法中的局部变量和参数，操作数栈中用于存放方法执行过程中产生的中间结果