java - 拥有大量小方法是否有助于 JIT 编译器优化？

Question

在最近关于如何优化某些代码的讨论中，有人告诉我，将代码分解成许多小方法可以显着提高性能，因为 JIT 编译器不喜欢优化大方法。

我对此不确定，因为 JIT 编译器本身似乎应该能够识别自包含的代码段，无论它们是否在自己的方法中。

谁能证实或反驳这一说法？

Answer 1

Hotspot JIT 仅内联小于某个(可配置)大小的方法。所以使用更小的方法允许更多的内联，这很好。

查看 this page 上的各种内联选项.

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编辑

稍微详细一点:

• 如果一个方法很小，它将被内联，因此很少有机会因将代码拆分为小方法而受到惩罚。
• 在某些情况下，拆分方法可能会导致更多的内联。

示例(如果您尝试，完整的代码将具有相同的行号)

package javaapplication27;

public class TestInline {
    private int count = 0;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        TestInline t = new TestInline();
        int sum = 0;
        for (int i  = 0; i < 1000000; i++) {
            sum += t.m();
        }
        System.out.println(sum);
    }

    public int m() {
        int i = count;
        if (i % 10 == 0) {
            i += 1;
        } else if (i % 10 == 1) {
            i += 2;
        } else if (i % 10 == 2) {
            i += 3;
        }
        i += count;
        i *= count;
        i++;
        return i;
    }
}

使用以下 JVM 标志运行此代码时:-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintCompilation -XX:FreqInlineSize=50 -XX:MaxInlineSize=50 -XX:+PrintInlining(是的，我已使用证明我的情况的值: m 太大，但重构的 m 和 m2 均低于阈值 - 您可能使用其他值得到不同的输出)。

你会看到 m() 和 main() 被编译，但 m() 没有被内联:

 56    1             javaapplication27.TestInline::m (62 bytes)
 57    1 %           javaapplication27.TestInline::main @ 12 (53 bytes)
          @ 20   javaapplication27.TestInline::m (62 bytes)   too big

您还可以检查生成的程序集以确认 m 没有内联(我使用了这些 JVM 标志:-XX:+PrintAssembly -XX:PrintAssemblyOptions=intel) - 它看起来像这样:

0x0000000002780624: int3   ;*invokevirtual m
                           ; - javaapplication27.TestInline::main@20 (line 10)

如果你像这样重构代码(我已经在单独的方法中提取了 if/else):

public int m() {
    int i = count;
    i = m2(i);
    i += count;
    i *= count;
    i++;
    return i;
}

public int m2(int i) {
    if (i % 10 == 0) {
        i += 1;
    } else if (i % 10 == 1) {
        i += 2;
    } else if (i % 10 == 2) {
        i += 3;
    }
    return i;
}

您将看到以下编译操作:

 60    1             javaapplication27.TestInline::m (30 bytes)
 60    2             javaapplication27.TestInline::m2 (40 bytes)
            @ 7   javaapplication27.TestInline::m2 (40 bytes)   inline (hot)
 63    1 %           javaapplication27.TestInline::main @ 12 (53 bytes)
            @ 20   javaapplication27.TestInline::m (30 bytes)   inline (hot)
            @ 7   javaapplication27.TestInline::m2 (40 bytes)   inline (hot)

所以 m2 被内联到 m 中，这是您所期望的，所以我们回到原来的场景。但是当 main 被编译时，它实际上内联了整个东西。在汇编级别，这意味着您不会再找到任何 invokevirtual 指令。你会发现这样的行:

 0x00000000026d0121: add    ecx,edi   ;*iinc
                                      ; - javaapplication27.TestInline::m2@7 (line 33)
                                      ; - javaapplication27.TestInline::m@7 (line 24)
                                      ; - javaapplication27.TestInline::main@20 (line 10)

基本上常见的指令是“相互化的”。

结论

我并不是说这个例子具有代表性，但它似乎证明了几点:

• 使用更小的方法可以提高代码的可读性
• 较小的方法通常会被内联，因此您很可能不会支付额外方法调用的成本(这不会影响性能)
• 使用较小的方法可能在某些情况下全局改进内联，如上面的示例所示

最后:如果您的代码的一部分对性能非常关键，而这些考虑因素很重要，您应该检查 JIT 输出以微调您的代码并在前后进行重要的配置文件。