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  • 为什么会有jit
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    2022-04-04 19:10:53

    在计算机技术中,即时编译(英语:just-in-time compilation,缩写为JIT;又译及时编译、实时编译),也称为动态翻译或运行时编译,是一种执行计算机代码的方法,这种方法涉及在程序执行过程中(在执行期)而不是在执行之前进行编译。通常,这包括源代码或更常见的字节码到机器码的转换,然后直接执行。实现JIT编译器的系统通常会不断地分析正在执行的代码,并确定代码的某些部分,在这些部分中,编译或重新编译所获得的加速将超过编译该代码的开销。

    JIT编译是两种传统的机器代码翻译方法——提前编译(英语:ahead-of-time compilation)(AOT)和解释——的结合,它结合了两者的优点和缺点。大致来说,JIT编译将编译代码的速度与解释的灵活性、解释器的开销以及额外的编译开销(而不仅仅是解释)结合起来。JIT编译是动态编译的一种形式,允许自适应优化(英语:adaptive optimization),比如动态重编译和特定于微架构的加速[nb 1]——因此,在理论上,JIT编译比静态编译能够产生更快的执行速度。解释和JIT编译特别适合于动态编程语言,因为运行时系统可以处理后期绑定(英语:Late binding)的数据类型并实施安全保证。

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  • jit

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  • JIT 编译器 是什么

    2021-01-18 15:23:28
    一、JIT 简介 JIT 是 just in time 的缩写, 也就是即时编译编译器。 使用即时编译器技术,能够加速 Java 程序的执行速度。 ...通常通过 javac 将程序源代码编译,...在运行时 JIT 把翻译过的机器码保存起来,以...

     

    一、JIT 简介

    JIT 是 just in time 的缩写, 也就是即时编译编译器。

    使用即时编译器技术,能够加速 Java 程序的执行速度。

     

    二、问题

    1. 通常通过 javac 将程序源代码编译,转换成 java 字节码。
    2. JVM 通过解释字节码将其翻译成对应的机器指令,逐条读入,逐条解释翻译。

    很显然,经过解释执行,其执行速度必然会比可执行的二进制字节码程序慢很多。

     

    三、解决方法

    为了提高执行速度,引入了 JIT 技术。

    1. 在运行时 JIT 会把翻译过的机器码保存起来,以备下次使用。

    因此从理论上来说,采用该 JIT 技术可以接近以前纯编译技术。

     

    四、JIT 编译过程

    当 JIT 编译启用时(默认是启用的),JVM 读入.class 文件解释后,将其发给 JIT 编译器。

    JIT 编译器将字节码编译成本机机器代码。

    图 1. JIT 工作原理图

     

     

    https://developer.ibm.com/zh/articles/j-lo-just-in-time/

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    1、动态编译(dynamic compilation)指的是“在运行时进行编译”...2、JIT编译(just-in-timecompilation)狭义来说是当某段代码即将第一次被执行时进行编译,因而叫“即时编译”。JIT编译是动态编译的一种特例。JIT...

    1、动态编译(dynamic compilation)指的是“在运行时进行编译”;与之相对的是事前编译(ahead-of-time compilation,简称AOT),也叫静态编译(static compilation)。

    2、JIT编译(just-in-time compilation)狭义来说是当某段代码即将第一次被执行时进行编译,因而叫“即时编译”。JIT编译是动态编译的一种特例。JIT编译一词后来被泛化,时常与动态编译等价;但要注意广义与狭义的JIT编译所指的区别。
    3、自适应动态编译(adaptive dynamic compilation)也是一种动态编译,但它通常执行的时机比JIT编译迟,先让程序“以某种式”先运行起来,收集一些信息之后再做动态编译。这样的编译可以更加优化。

    概述

    JVM运行原理

    在部分商用虚拟机中(如HotSpot),Java程序最初是通过解释器(Interpreter)进行解释执行的,当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁时,就会把这些代码认定为“热点代码”。为了提高热点代码的执行效率,在运行时,虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码,并进行各种层次的优化,完成这个任务的编译器称为即时编译器(Just In Time Compiler,下文统称JIT编译器)。

    即时编译器并不是虚拟机必须的部分,Java虚拟机规范并没有规定Java虚拟机内必须要有即时编译器存在,更没有限定或指导即时编译器应该如何去实现。但是,即时编译器编译性能的好坏、代码优化程度的高低却是衡量一款商用虚拟机优秀与否的最关键的指标之一,它也是虚拟机中最核心且最能体现虚拟机技术水平的部分。

    由于Java虚拟机规范并没有具体的约束规则去限制即使编译器应该如何实现,所以这部分功能完全是与虚拟机具体实现相关的内容,如无特殊说明,我们提到的编译器、即时编译器都是指Hotspot虚拟机内的即时编译器,虚拟机也是特指HotSpot虚拟机。

    为什么HotSpot虚拟机要使用解释器与编译器并存的架构?

    尽管并不是所有的Java虚拟机都采用解释器与编译器并存的架构,但许多主流的商用虚拟机(如HotSpot),都同时包含解释器和编译器。解释器与编译器两者各有优势:当程序需要迅速启动和执行的时候,解释器可以首先发挥作用,省去编译的时间,立即执行。在程序运行后,随着时间的推移,编译器逐渐发挥作用,把越来越多的代码编译成本地代码之后,可以获取更高的执行效率。当程序运行环境中内存资源限制较大(如部分嵌入式系统中),可以使用解释器执行节约内存,反之可以使用编译执行来提升效率。此外,如果编译后出现“罕见陷阱”,可以通过逆优化退回到解释执行。

     

    编译的时间开销

     

    解释器的执行,抽象的看是这样的:
    输入的代码 -> [ 解释器 解释执行 ] -> 执行结果
    而要JIT编译然后再执行的话,抽象的看则是:
    输入的代码 -> [ 编译器 编译 ] -> 编译后的代码 -> [ 执行 ] -> 执行结果
    说JIT比解释快,其实说的是“执行编译后的代码”比“解释器解释执行”要快,并不是说“编译”这个动作比“解释”这个动作快。
    JIT编译再怎么快,至少也比解释执行一次略慢一些,而要得到最后的执行结果还得再经过一个“执行编译后的代码”的过程。
    所以,对“只执行一次”的代码而言,解释执行其实总是比JIT编译执行要快。
    怎么算是“只执行一次的代码”呢?粗略说,下面两个条件同时满足时就是严格的“只执行一次”
    1、只被调用一次,例如类的构造器(class initializer,<clinit>())
    2、没有循环
    对只执行一次的代码做JIT编译再执行,可以说是得不偿失。
    对只执行少量次数的代码,JIT编译带来的执行速度的提升也未必能抵消掉最初编译带来的开销。

    只有对频繁执行的代码,JIT编译才能保证有正面的收益。

     

    编译的空间开销

    对一般的Java方法而言,编译后代码的大小相对于字节码的大小,膨胀比达到10x是很正常的。同上面说的时间开销一样,这里的空间开销也是,只有对执行频繁的代码才值得编译,如果把所有代码都编译则会显著增加代码所占空间,导致“代码爆炸”。

    这也就解释了为什么有些JVM会选择不总是做JIT编译,而是选择用解释器+JIT编译器的混合执行引擎。

     

    为何HotSpot虚拟机要实现两个不同的即时编译器?

    HotSpot虚拟机中内置了两个即时编译器:Client Complier和Server Complier,简称为C1、C2编译器,分别用在客户端和服务端。目前主流的HotSpot虚拟机中默认是采用解释器与其中一个编译器直接配合的方式工作。程序使用哪个编译器,取决于虚拟机运行的模式。HotSpot虚拟机会根据自身版本与宿主机器的硬件性能自动选择运行模式,用户也可以使用“-client”或“-server”参数去强制指定虚拟机运行在Client模式或Server模式。

    用Client Complier获取更高的编译速度,用Server Complier 来获取更好的编译质量。为什么提供多个即时编译器与为什么提供多个垃圾收集器类似,都是为了适应不同的应用场景。

    哪些程序代码会被编译为本地代码?如何编译为本地代码?

    程序中的代码只有是热点代码时,才会编译为本地代码,那么什么是热点代码呢?

    运行过程中会被即时编译器编译的“热点代码”有两类:
    1、被多次调用的方法。

    2、被多次执行的循环体。

    两种情况,编译器都是以整个方法作为编译对象。 这种编译方法因为编译发生在方法执行过程之中,因此形象的称之为栈上替换(On Stack Replacement,OSR),即方法栈帧还在栈上,方法就被替换了。

    如何判断方法或一段代码或是不是热点代码呢?

    要知道方法或一段代码是不是热点代码,是不是需要触发即时编译,需要进行Hot Spot Detection(热点探测)。

    目前主要的热点探测方式有以下两种:
    (1)基于采样的热点探测
    采用这种方法的虚拟机会周期性地检查各个线程的栈顶,如果发现某些方法经常出现在栈顶,那这个方法就是“热点方法”。这种探测方法的好处是实现简单高效,还可以很容易地获取方法调用关系(将调用堆栈展开即可),缺点是很难精确地确认一个方法的热度,容易因为受到线程阻塞或别的外界因素的影响而扰乱热点探测。
    (2)基于计数器的热点探测

    采用这种方法的虚拟机会为每个方法(甚至是代码块)建立计数器,统计方法的执行次数,如果执行次数超过一定的阀值,就认为它是“热点方法”。这种统计方法实现复杂一些,需要为每个方法建立并维护计数器,而且不能直接获取到方法的调用关系,但是它的统计结果相对更加精确严谨。

    HotSpot虚拟机中使用的是哪钟热点检测方式呢?

    在HotSpot虚拟机中使用的是第二种——基于计数器的热点探测方法,因此它为每个方法准备了两个计数器:方法调用计数器回边计数器。在确定虚拟机运行参数的前提下,这两个计数器都有一个确定的阈值,当计数器超过阈值溢出了,就会触发JIT编译。

    方法调用计数器

    顾名思义,这个计数器用于统计方法被调用的次数。
    当一个方法被调用时,会先检查该方法是否存在被JIT编译过的版本,如果存在,则优先使用编译后的本地代码来执行。如果不存在已被编译过的版本,则将此方法的调用计数器值加1,然后判断方法调用计数器与回边计数器值之和是否超过方法调用计数器的阈值。如果超过阈值,那么将会向即时编译器提交一个该方法的代码编译请求。
    如果不做任何设置,执行引擎并不会同步等待编译请求完成,而是继续进行解释器按照解释方式执行字节码,直到提交的请求被编译器编译完成。当编译工作完成之后,这个方法的调用入口地址就会系统自动改写成新的,下一次调用该方法时就会使用已编译的版本。

    回边计数器

    它的作用就是统计一个方法中循环体代码执行的次数,在字节码中遇到控制流向后跳转的指令称为“回边”。

    如何编译为本地代码?

    Server Compiler和Client Compiler两个编译器的编译过程是不一样的。

    对Client Compiler来说,它是一个简单快速的编译器,主要关注点在于局部优化,而放弃许多耗时较长的全局优化手段。

    而Server Compiler则是专门面向服务器端的,并为服务端的性能配置特别调整过的编译器,是一个充分优化过的高级编译器。

     

     

     

    参考

    《深入理解Java虚拟机》

    http://blog.csdn.net/u010412719/article/details/47008717

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/19977592

    http://www.zhihu.com/question/37389356/answer/73820511

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    2011-12-09

    JIT生产方式的含义与特点有哪些?

    丰田汽车公司的一种生产管理方法。它的基本思想可用现在已广为流传的一句话来概括,即“只在需要的时候,按需要的量生产所需的产品”,这也就是Just in Time(JIT)一词所要表达的本来含义。 这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统,或使库存达到最小的生产系统。为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方法,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。准时生产方式在最初引起人们的注意时曾被称为“丰田生产方式”,后来随着这种生产方式被人们越来越广泛地认识研究和应用,特别是引起西方国家的广泛注意以后,人们开始把它称为JIT生产方式。 本节主要简介JIT生产方式的基本思想和主要内容,最后给出...全部

    丰田汽车公司的一种生产管理方法。它的基本思想可用现在已广为流传的一句话来概括,即“只在需要的时候,按需要的量生产所需的产品”,这也就是Just in Time(JIT)一词所要表达的本来含义。

    这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统,或使库存达到最小的生产系统。为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方法,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。准时生产方式在最初引起人们的注意时曾被称为“丰田生产方式”,后来随着这种生产方式被人们越来越广泛地认识研究和应用,特别是引起西方国家的广泛注意以后,人们开始把它称为JIT生产方式。

    本节主要简介JIT生产方式的基本思想和主要内容,最后给出JIT与MRPⅡ的对照表。

    一、JIT生产方式的基本思想和实施手段

    1、JIT生产方式的目标

    JIT生产方式的最终目标即企业的经营目的:获取最大利润。

    为了实现这个最终目的,“降低成本”就成为基本目标。在福特时代,降低成本主要是依靠单一品种的规模生产来实现的。但是在多品种中小批量生产的情况下,这一方法是行不通的。因此,JIT生产方式力图通过“彻底消除浪费”来达到这一目标。

    所谓浪费,在JIT生产方式的起源地丰田汽车公司,被定义为“只使成本增加的生产诸因素”,也就是说,不会带来任何附加价值的诸因素。这其中,最主要的有生产过剩(即库存)所引起的浪费。因此,为了排除这些浪费,就相应地产生了适量生产、弹性配置作业人数以及保证质量这样三个子目录。

    2、JIT生产方式的基本手段

    为了达到降低成本这一基本目标,对应于上述基本目标的三个子目标,JIT生产方式的基本手段也可以概括为下述三个方面:

    1) 适时适量生产

    即“Just Time”一词本来所要表达的含义,“在需要的时候,按需要的量生产所需的产品”。

    对于企业来说,各种产品的产量必须能够灵活地适应市场需要量的变比。否则的话,由于生产过剩会引起人员、设备、库存费用等一系列的浪费。而避免这些浪费的手段。就是实施适时适量生产,只在市场需要的时候生产市场需要的产品。

    2) 弹性配置作业人数

    在劳动费用越来越高的今天,降低劳动费明是降低成本的一个重要方面。达到这一目的的方法是“少人化”。所谓少人化,是指根据生产量的变动,弹性地增减各生产线的作业人数,以及尽量用较少的人力完成较多的生产。

    这里的关键在于能否将生产量减少了的生产线上的作业人员数减下来。这种“少人化”技术一反历来的生产系统中的“定员制”,是一种全新人员配置方法。

    实现这种少人化的具体方法是实施独特的设备布置,以便能够将需求减少时,将作业所减少的工时集中起来,以整顿削减人员。

    但这从作业人员的角度来看,意味着标准作业中的作业内容、范围、作业组合以及作业顺序等的一系列变更。因此为了适应这种变更,作业人员必须是具有多种技能的“多面手”。

    3) 质量保证

    历来认为,质量与成本之间是一种负相关关系,即要提高质量,就得花人力、物力来加以保证。

    但在JIT生产方式中,却一反这一常识,通过将质量管理贯穿于每一工序之中来实现提高质量与降低成本的一致性,具体方法是“自动化”。这里所讲的自动化是指融入生产组织中的这样两种机制:第一,使设备或生产线能够自动检测不良产品,一旦发现异常或不良产品可以自动停止设备运行的机制。

    为此在设备上开发、安装了各种自动停止装置和加工状态检测装置;第二,生产第一线的设备操作工人发现产品或设备的问题时,有权自行停止生产的管理机制。依靠这样的机制,不良产品一出现马上就会被发现,防止了不良的重复出现或累积出现,从而避免了由此可能造成的大量浪费。

    而且,由于一旦发生异常,生产线或设备就立即停止运行。比较容易找到发生异常的原因,从而能够有针对性地采取措施,防止类似异常情况的再发生,杜绝类似不良产品的再产生。

    这里值得一提的是,通常的质量管理方法是在最后一道工序对产品进行检验,尽量不让生产线或加工中途停止。

    但在JIT生产方式中却认为这恰恰是使不良产品大量或重复出现的“元凶”。因为发现问题后不立即停止生产的话,问题得不到暴露,以后难免还会出现类似的问题,同时还会出现“缺陷”的叠加现象,增加最后检验的难度。

    而一旦发现问题就会使其停止,并立即对其进行分析,改善,久而久之,生产中存在的问题就会越来越少,企业的生产素质就会逐渐增强。

    二、实现适时适量生产的具体手段

    1、生产同步化

    为了实现适时适量生产,首先需要致力于生产的同步化。

    即工序间不设置仓库,前一工序的加工结束后,使其立即转到下一工序去,装配线与机械加工几乎平行进行。在铸造、锻造、冲压等必须成批生产的工序,则通过尽量缩短作业更换时间来尽量缩小生产批量。

    生产的同步化通过“后工序领取”这样的方法来实现。

    即“后工序只在需要的时间到前工序领取所需的加工品;前工序中按照被领取的数量和品种进行生产”。这样,制造工序的最后一道即总装配线成为生产的出发点,生产计划只下达给总装配线,以装配为起点,在需要的时候,向前工序领取必要的加工品,而前工序提供该加工品后,为了补充生产被领走的量,必向更前道工序领取物料,这样把各个工序都连接起来,实现同步化生产。

    这样的同步化生产还需通过采取相应的设备配置方法以及人员配置方法来实现。即不能采取通常的按照车、铣、刨等工业专业化的组织形式,而按照产品加工顺序来布置设备。这样也带来人员配置上的不同作法。

    2、生产均衡化

    生产均衡化是实现适时适量生产的前提条件。所谓生产的均衡化,是指总装配线在向前工序领取零部件时应均衡地使用各种零部件,生产各种产品。为此在制定生产计划时就必须加以考虑,然后将其体现于产品生产顺序计划之中。

    在制造阶段,均衡化通过专用设备通用化和制定标准作业来实现。所谓专用设备通用化,是指通过在专用设备上增加一些工夹具的方法使之能够加工多种不同的产品。标准作业是指将作业节拍内一个作业人员所应担当的一系列作业内容标准化。

    3、实现适时适量生产的管理工具——看板

    在实现适时适量生产中具有极为重要意义的是作为其管理工具的看板。看板管理也可以说是JIT生产方式中最独特的部分,因此也有人将JIT生产方式称为“看板方式”。

    但是严格地讲,这种概念也不正确。因为如前所述,JIT生产方式的本质,是一种生产管理技术,而看板只不过是一种管理工具。

    看板的主要机能是传递生产和运送的指令。在JIT生产方式中,生产的月度计划是集中制定的,同时传达到各个工厂以及协作企业。

    而与此相应的日生产指令只下达到最后一道工序或总装配线,对其他工序的生产指令通过看板来实现。即后工序“在需要的时候”用看板向前工序去领取“所需的量”时,同时就等于向前工序发出了生产指令。由于生产是不可能100%的完全照计划进行的,月生产量的不均衡以及日生产计划的修改都通过看板来进行微调。

    看板就相当于工序之间、部门之间以及物流之间的连络神经而发挥着作用。看板除了以上的生产管理机能以外。还有一大机能,即改善机能。通过看板,可以发现生产中存在的问题,使其暴露。从而立即采取改善对策。

    三、实现JIT生产的重要手段——看板管理

    看板方式作为一种进行生产管理的方式,在生产管理史上是非常独特的,看板方式也可以说是JIT生产方式最显著的特点。但决不能把JIT生产方式与看板方式等同起来。

    JIT生产方式说到底是一种生产管理技术,而看板只不过是一种管理手段。看板只有在工序一体化、生产均衡化、生产同步化的前提下,才有可能运用。如果错误地认为JIT生产方式就是看板方式,不对现有的生产管理方法作任何变动就单纯地引进看板方式的话,是不会起到任何作用的。

    所以,在引进JIT生产方式以及看板方式时,最重要的是对现存的生产系统进行全面改组。

    1、看板的机能

    1) 生产以及运送的工作指令

    看板中记载着生产量、时间、方法、顺序以及运送量、运送时间、运送目的地、放置场所、搬运工具等信息,从装配工序逐次向前工序追溯,在装配线将所使用的零部件上所带的看板取下,以此再去前工序领取。

    “后工序领取”以及“适时适量生产”就是这样通过看板来实现的。

    2) 防止过量生产和过量运送

    看板必须按照既定的运用规则来使用。其中一条规则是:“没有看板不能生产,也不能运送。”根据这一规则,看板数量减少,则生产量也相应减少。

    由于看板所表示的只是必要的量,因此通过看板的运用能够做到自动防止过量生产以及适量运送。

    3) 进行“目视管理”的工具

    看板的另一条运用规则是:“看板必须在实物上存放”,“前工序按照看板取下的顺序进行生产”。

    根据这一规则,作业现场的管理人员对生产的优先顺序能够一目了然,易于管理。并且只要一看看板,就可知道后工序的作业进展情况、库存情况等等。

    4) 改善的工具

    在JIT生产方式中,通过不断减少看板数量来减少在制品的中间储存。

    在一般情况下,如果在制品库存较高、即使设备出现故障、不良品数目增加也不会影响到后道工序的生产,所以容易把这些问题掩盖起来。而且即使有人员过剩,也不易察觉。根据看板的运用规则之一“不能把不良品送往后工序”,后工序所需得不到满足,就会造成全线停工,由此可立即使问题暴露,从而必须立即采取改善措施来解决问题。

    这样通过改善活动不仅使问题得到了解决。也使生产线的“体质”不断增强,带来了生产率的提高。JIT生产方式的目标是要最终实现无储存生产系统,而看板提供了一个朝着这个方向迈进的工具。

    2、看板的种类

    看板的分类如下:

    在制品看板 1)工序内看板,2)信号看板

    领取看板 1)工序间看板,2)对外订货看板

    收起

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空空如也

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为什么会有jit