JVM执行引擎总结(读《深入理解JVM》) 早期编译优化 DCE for java
- 运行时栈current stack frame主要保存了 local variable table, operand stack, dynamic linking, return address and some other additional info。
- 方法调用(确定调用哪个方法的过程):这类加载阶段就能够确定调用版本的符号应用,直接转化为方法的直接引用(方法在内存中的入口地址),这其中有四类方法:静态方法、私有方法、实例构造器<init> 和 父类方法,这类方法也统称为非虚方法,其他的方法都称为虚方法(除去final修饰的方法)。
- 静态分派(Static dispatch,典型应用method overload resolution):静态分派是依赖静态类型来定位方法执行版本的分派动作,它发生 在编译阶段,因此确定分派的动作不是由虚拟机执行的。在确定方法的重载版本时,很多时候匹配的方法并不唯一,往往只能确定一个“更合适”的版本(因为字面量没有显示的静态类型)。
- 动态分派(典型应用:override):多态,即 Java虚拟机根据对象引用的实际类型确定方法版本的过程,实际对应invokevirtual指令的多态查找过程。具体步骤:1)找到操作数栈顶元素所指向对象的实际类型,记作C。2)如果找到与常量中的描述符和简单名称都相符的方法,则进行访问权限的校验,通过则返回直接引用;否则,返回java.lang.IllealAccessError异常。3)否则,按照继承关系从下往上依次对C的父类进行过程2。4)如果还没找到,抛出java.lang.AbstractMethodError。
- 目前,Java语言是一门静态多分派、动态单分派的语言。
try {
738 initProcessAnnotations(processors);//初始化插入式注解处理器
739
740 // These method calls must be chained to avoid memory leaks
741 delegateCompiler = processAnnotations(//执行注解处理
enterTrees( stopIfError(//输入到符号表
parseFiles(sourceFileObjects))),//词法分析和语法分析
742 classnames);
743
744 delegateCompiler.compile2();//分析和字节码生成
745 delegateCompiler.close();
746 elapsed_msec = delegateCompiler.elapsed_msec;
747 }
760 private void compile2() {
761 try {
762 switch (compilePolicy) {
763 case ATTR_ONLY:
764 attribute(todo);
765 break;
766
767 case CHECK_ONLY:
768 flow(attribute(todo));
769 break;
770
771 case SIMPLE:
772 generate(//生成字节码
desugar(//解语法糖
flow(//数据流分析
attribute(//标注
todo))));
773 break;
- introduction部分介绍了DSU的四个方面的应用:Debugging(本文主要就是这个目的),Sever Application(Jvolve 的应用目标),Dynamic language(改进的VM课可以更容易的支持动态语言),Dynamic AOP。这篇文章的contribution:修改了HotSpot VM使之能够完成DCE;
在不增加新模块,不损失VM性能的前提下,允许 arbitrary changes ;
一个更新可以在任意Java程序可以被suspend的地方执行;
可以把修改过的HotSpot VM与使用JDWP协议的IDE集成。 - levels of code evolution: 方法体的修改; 增删方法; 增删域; 增删父类 (越往后, 实现的复杂度越高)
- 实现时,使用JDWP中的一个特殊命令来启动更新的过程。结合HotSpot VM的内部实现,主要修改了garbage collector, system dictionary and class metadata(这些修改不会影响到Java program的正常执行)。 具体过程是: 寻找受影响的类,按照继承的拓扑结构排序; 建立 side universe(在垃圾回收中修改受影响的object时,用于中转);然后就是实际的修改pointer,update instance; state invalidation。
- 对于binary incompatible change(Fields, methods的删除,父类的修改引起的old code的失效),DCE 要么会抛出异常, 要么 直接导致VM突然终止。 作者给出理由是: 面向debug的,这两种情况都可以接受,而且找到了错误的来源(比什么现象都没有要好)。
- 有效性测试,对正常程序影响的测试,围观基准程序测试(比较效率)
- Related work: 在6.4java中提到了Jvolve,由于应用场景的不同,Jvolve 不允许binary incompatible change的存在,因此Jvolve 对更新点的选择更为严苛,对更新的类型也减少了 (class hierarchy不允许改变)。
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