即時編譯技術視頻

① python需要編譯么

一個經常聽見的問題，那就是：Python是解釋型的語言嗎？它會被編譯嗎？這個問題沒有想像中那麼好回答。和很多人認識世界一樣，習慣以一個簡單的模型去評判一些事物。而事實上，裡麵包含了很多很多的細節。
通常的說法，編譯代表著將一個高級語言轉化為 CPU 能執行的機器碼。當你編譯 C 的時候，的確是做的這樣的操作。編譯的結果是一個二進制可執行文件，這時你的系統可直接運行這個程序。
與此相對的，解釋的意思是這樣的：程序運行時每次讀源文件中的一行代碼，並執行相應的操作，就這樣一行一行的重復下去。當然，所謂的腳本語言就是這么運行的。
但事實上，上面的定義有太多的局限。一門真正的語言，為了擁有更多有用和強大的特性，通常採用了各種各樣的實現方式。我們可以將編譯理解為更通用一些：將一種語言轉化為另一種語言形式。通常來說，源語言比目標語言要更高級一些，比如將 C 轉化為機器碼。當然，javaScript 8 到 JavaScript 5 的轉化也算是一種編譯。
在Python中，源代碼會被編譯為更低級的一種形式，我們稱之為位元組碼。位元組碼是一串指令，和 CPU 的指令集類似。但是位元組碼並不直接被 CPU 執行，而是在虛擬機中執行的。當然，這里的虛擬機並不模仿整個操作系統的環境，只是提供了位元組碼執行的一個環境。
下面我們看 Python 的一小段代碼以及它對應的位元組碼
看了位元組碼的內容後，我們就知道 f'...' 這種格式化字元串的形式的運行原理，就是將裡面的字元串轉化為一系列的字面字元串與變數，然後使用 + 號連接起來。
dis 是 Python 標准庫中反匯編模塊，它可以展示 Python 代碼的位元組碼信息。上面提到的執行位元組碼的虛擬機，可以用任意的語言實現，包括 Python 自己。有興趣的可以去 GitHub 上看下這個項目 nedbat/byterun 。這個項目可以用來學習，但不適用於生產環境。
不過，我們運行 Python 時完全感受不到它的編譯過程，沒有顯示的調用什麼編譯程序，僅僅是簡單的執行 .py 文件，編譯都是需要時自動編譯的。這和 JAVA 不同，當你每次寫完 JAVA 代碼要執行時，都要手動將其編譯為 .class 文件，然後執行。也正是這個原因，JAVA 被稱為編譯型語言，而 Python 被叫做解釋型語言。但事實上，兩種語言執行時都會先編譯成位元組碼，然後交給虛擬機執行。
Python還有一個重要的特性，就是互動式命令行。你可以敲入一行 Python 語句，然後立刻回車執行。實際上，即使是這個過程，Python 同樣是先轉為位元組碼，然後執行。而這個互動式命令行這個特性，在很多編譯型語言里是沒有的。同樣因為沒有顯示的調用編譯程序，很多人將執行Python源文件的程序叫做Python解釋器。
即使比較簡略，但還是補充下。部分編譯型語言比如 C 或者 JAVA 也有互動式命令行，但這些並不是這些語言的重心。JAVA 剛開始是編譯成位元組碼然後執行，後面有了即時編譯技術（ JIT ）可以直接編譯成機器碼，與 C 類似。
從上面的描述可以看出，不管是解釋還是編譯，並沒法完全分離開來。很多時候，我們想用一些詞將現有的編程語言分個類，但事實上要辦到這一點太難了。
最後要說明的是，你的代碼是怎麼執行的只是語言的實現問題，並非語言的特徵。上文中，我們討論的是 Python ，但實際上是 CPython 的描述。CPython 是一個解釋器，之所以這么叫，是因為這個解釋器是用 C 編寫的，這也是 Python 默認的解釋器。當然還有其它很多解釋器，比如，PyPy 就是另一種解釋器，使用了 JIT 技術，運行速度相比 CPython 有較大提升。
回到標題中的問題，Python之所以稱為解釋型語言，是因為它沒有顯示的調用編譯操作，表現出解釋型的特性比較多而已。但事實上，編譯是存在的，具體怎麼編譯就看語言的實現了，也就是解釋器的設計。
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② 應用編譯優化哪個模式好

即時編譯技術。
JIT為「即時編譯技術」，當App運行時，每當遇到一個新類，JIT編譯器就會對這個類進行編譯，經過編譯後的代碼，會被優化成相當精簡的原生型指令碼（即nativecode），這樣在下次執行到相同邏輯的時候，速度就會更快。

③ 了解什麼叫做jit compiling，與傳統的編譯技術有何不同

Java 應用程序的性能經常成為開發社區中的討論熱點。因為該語言的設計初衷是使用解釋的方式支持應用程序的可移植性目標，早期
Java 運行時所提供的性能級別遠低於 C 和
C++
之類的編譯語言。盡管這些語言可以提供更高的性能，但是生成的代碼只能在有限的幾種系統上執行。在過去的十年中，Java
運行時供應商開發了一些復雜的動態編譯器，通常稱作即時（Just-in-time，JIT）編譯器。程序運行時，JIT
編譯器選擇將最頻繁執行的方法編譯成本地代碼。運行時才進行本地代碼編譯而不是在程序運行前進行編譯（用 C 或
C++ 編寫的程序正好屬於後一情形），保證了可移植性的需求。有些 JIT 編譯器甚至不使用解釋程序就能編譯所有的代碼，但是這些編譯器仍然通過在程序執行時進行一些操作來保持 Java 應用程序的可移植性。
由於動態編譯技術的多項改進，在很多應用程序中，現代的 JIT 編譯器可以產生與 C 或 C++
靜態編譯相當的應用程序性能。但是，仍然有很多軟體開發人員認為 —— 基於經驗或者傳聞 ——
動態編譯可能嚴重干擾程序操作，因為編譯器必須與應用程序共享 CPU。一些開發人員強烈呼籲對 Java
代碼進行靜態編譯，並且堅信那樣可以解決性能問題。對於某些應用程序和執行環境而言，這種觀點是正確的，靜態編譯可以極大地提高 Java
性能，或者說它是惟一的實用選擇。但是，靜態地編譯 Java 應用程序在獲得高性能的同時也帶來了很多復雜性。一般的
Java 開發人員可能並沒有充分地感受到 JIT 動態編譯器的優點。

本文考察了 Java 語言靜態編譯和動態編譯所涉及的一些問題，重點介紹了實時 (RT) 系統。簡要描述了 Java
語言解釋程序的操作原理並說明了現代 JIT 編譯器執行本地代碼編譯的優缺點。介紹了 IBM 在 WebSphere Real Time 中發布的
AOT 編譯技術和它的一些優缺點。然後比較了這兩種編譯策略並指出了幾種比較適合使用 AOT
編譯的應用程序領域和執行環境。要點在於這兩種編譯技術並不互斥：即使在使用這兩種技術最為有效的各種應用程序中，它們也分別存在一些影響應用程序的優缺
點。

執行 Java 程序

Java 程序最初是通過 Java SDK 的 javac程序編譯成本地的與平台無關的格式（類文件）。可將此格式看作 Java
平台，因為它定義了執行 Java 程序所需的所有信息。Java 程序執行引擎，也稱作 Java 運行時環境（JRE），包含了為特定的本地平台實現
Java 平台的虛擬機。例如，基於 Linux 的 Intel x86 平台、Sun Solaris 平台和 AIX 操作系統上運行的 IBM
System p 平台，每個平台都擁有一個 JRE。這些 JRE 實現實現了所有的本地支持，從而可以正確執行為
Java 平台編寫的程序。

事實上，操作數堆棧的大小有實際限制，但是編程人員極少編寫超出該限制的方法。JVM 提供了安全性檢查，對那些創建出此類方法的編程人員進行通知。

Java 平台程序表示的一個重要部分是位元組碼序列，它描述了 Java
類中每個方法所執行的操作。位元組碼使用一個理論上無限大的操作數堆棧來描述計算。這個基於堆棧的程序表示提供了平台無關性，因為它不依賴任何特定本地平台
的 CPU 中可用寄存器的數目。可在操作數堆棧上執行的操作的定義都獨立於所有本地處理器的指令集。Java
虛擬機（JVM）規范定義了這些位元組碼的執行（參見 參考資料）。執行 Java 程序時，用於任何特定本地平台的任何 JRE 都必須遵守 JVM
規范中列出的規則。

因為基於堆棧的本地平台很少（Intel X87 浮點數協處理器是一個明顯的例外），所以大多數本地平台不能直接執行 Java 位元組碼。為了解決這個問題，早期的 JRE 通過解釋位元組碼來執行 Java 程序。即 JVM 在一個循環中重復操作：

◆獲取待執行的下一個位元組碼；

◆解碼；

◆從操作數堆棧獲取所需的操作數；

◆按照 JVM 規范執行操作；

◆將結果寫回堆棧。

這種方法的優點是其簡單性：JRE 開發人員只需編寫代碼來處理每種位元組碼即可。並且因為用於描述操作的位元組碼少於 255 個，所以實現的成本比較低。當然，缺點是性能：這是一個早期造成很多人對 Java 平台不滿的問題，盡管擁有很多其他優點。

解決與 C 或 C++ 之類的語言之間的性能差距意味著，使用不會犧牲可移植性的方式開發用於 Java 平台的本地代碼編譯。

編譯 Java 代碼

盡管傳聞中 Java 編程的 「一次編寫，隨處運行」
的口號可能並非在所有情況下都嚴格成立，但是對於大量的應用程序來說情況確實如此。另一方面，本地編譯本質上是特定於平台的。那麼 Java
平台如何在不犧牲平台無關性的情況下實現本地編譯的性能？答案就是使用 JIT 編譯器進行動態編譯，這種方法已經使用了十年（參見圖 1）：

圖 1. JIT 編譯器

使用 JIT 編譯器時，Java
程序按每次編譯一個方法的形式進行編譯，因為它們在本地處理器指令中執行以獲得更高的性能。此過程將生成方法的一個內部表示，該表示與位元組碼不同但是其級
別要高於目標處理器的本地指令。（IBM JIT
編譯器使用一個表達式樹序列表示方法的操作。）編譯器執行一系列優化以提高質量和效率，最後執行一個代碼生成步驟將優化後的內部表示轉換成目標處理器的本
地指令。生成的代碼依賴運行時環境來執行一些活動，比如確保類型轉換的合法性或者對不能在代碼中直接執行的某些類型的對象進行分配。JIT
編譯器操作的編譯線程與應用程序線程是分開的，因此應用程序不需要等待編譯的執行。

圖 1 中還描述了用於觀察執行程序行為的分析框架，通過周期性地對線程取樣找出頻繁執行的方法。該框架還為專門進行分析的方法提供了工具，用來存儲程序的此次執行中可能不會改變的動態值。

因為這個 JIT 編譯過程在程序執行時發生，所以能夠保持平台無關性：發布的仍然是中立的 Java 平台代碼。C 和 C++ 之類的語言缺乏這種優點，因為它們在程序執行前進行本地編譯；發布給（本地平台）執行環境的是本地代碼。

挑戰

盡管通過 JIT 編譯保持了平台無關性，但是付出了一定代價。因為在程序執行時進行編譯，所以編譯代碼的時間將計入程序的執行時間。任何編寫過大型 C 或 C++ 程序的人都知道，編譯過程往往較慢。

為了克服這個缺點，現代的 JIT
編譯器使用了下面兩種方法的任意一種（某些情況下同時使用了這兩種方法）。第一種方法是：編譯所有的代碼，但是不執行任何耗時多的分析和轉換，因此可以快
速生成代碼。由於生成代碼的速度很快，因此盡管可以明顯觀察到編譯帶來的開銷，但是這很容易就被反復執行本地代碼所帶來的性能改善所掩蓋。第二種方法是：
將編譯資源只分配給少量的頻繁執行的方法（通常稱作熱方法）。低編譯開銷更容易被反復執行熱代碼帶來的性能優勢掩蓋。很多應用程序只執行少量的熱方法，因
此這種方法有效地實現了編譯性能成本的最小化。

動態編譯器的一個主要的復雜性在於權衡了解編譯代碼的預期獲益使方法的執行對整個程序的性能起多大作用。一個極端的例子是，程序執行後，您非常清楚哪些方
法對於這個特定的執行的性能貢獻最大，但是編譯這些方法毫無用處，因為程序已經完成。而在另一個極端，程序執行前無法得知哪些方法重要，但是每種方法的潛
在受益都最大化了。大多數動態編譯器的操作介於這兩個極端之間，方法是權衡了解方法預期獲益的重要程度。

Java 語言需要動態載入類這一事實對 Java
編譯器的設計有著重要的影響。如果待編譯代碼引用的其他類還沒有載入怎麼辦？比如一個方法需要讀取某個尚未載入的類的靜態欄位值。Java
語言要求第一次執行類引用時載入這個類並將其解析到當前的 JVM
中。直到第一次執行時才解析引用，這意味著沒有地址可供從中載入該靜態欄位。編譯器如何處理這種可能性？編譯器生成一些代碼，用於在沒有載入類時載入並解
析類。類一旦被解析，就會以一種線程安全的方式修改原始代碼位置以便直接訪問靜態欄位的地址，因為此時已獲知該地址。

IBM JIT
編譯器中進行了大量的努力以便使用安全而有效率的代碼補丁技術，因此在解析類之後，執行的本地代碼只載入欄位的值，就像編譯時已經解析了欄位一樣。另外一
種方法是生成一些代碼，用於在查明欄位的位置以前一直檢查是否已經解析欄位，然後載入該值。對於那些由未解析變成已解析並被頻繁訪問的欄位來說，這種簡單
的過程可能帶來嚴重的性能問題。

動態編譯的優點

動態地編譯 Java 程序有一些重要的優點，甚至能夠比靜態編譯語言更好地生成代碼，現代的 JIT 編譯器常常向生成的代碼中插入掛鉤以收集有關程序行為的信息，以便如果要選擇方法進行重編譯，就可以更好地優化動態行為。

關於此方法的一個很好的例子是收集一個特定 array操作的長度。如果發現每次執行操作時該長度基本不變，則可以為最頻繁使用的

array長度生成專門的代碼，或者可以調用調整為該長度的代碼序列。由於內存系統和指令集設計的特性，用於復制內存的最佳通用常式的執行速度通
常比用於復制特定長度的代碼慢。例如，復制 8
個位元組的對齊的數據可能需要一到兩條指令直接復制，相比之下，使用可以處理任意位元組數和任意對齊方式的一般復制循環可能需要 10 條指令來復制同樣的 8

個位元組。但是，即使此類專門的代碼是為某個特定的長度生成的，生成的代碼也必須正確地執行其他長度的復制。生成代碼只是為了使常見長度的操作執行得更快，
因此平均下來，性能得到了改進。此類優化對大多數靜態編譯語言通常不實用，因為所有可能的執行中長度恆定的操作比一個特定程序執行中長度恆定的操作要少得
多。

此類優化的另一個重要的例子是基於類層次結構的優化。例如，一個虛方法調用需要查看接收方對象的類調用，以便找出哪個實際目標實現了接收方對象的虛方法。
研究表明：大多數虛調用只有一個目標對應於所有的接收方對象，而 JIT
編譯器可以為直接調用生成比虛調用更有效率的代碼。通過分析代碼編譯後類層次結構的狀態，JIT
編譯器可以為虛調用找到一個目標方法，並且生成直接調用目標方法的代碼而不是執行較慢的虛調用。當然，如果類層次結構發生變化，並且出現另外的目標方法，
則 JIT
編譯器可以更正最初生成的代碼以便執行虛調用。在實踐中，很少需要作出這些更正。另外，由於可能需要作出此類更正，因此靜態地執行這種優化非常麻煩。

因為動態編譯器通常只是集中編譯少量的熱方法，所以可以執行更主動的分析來生成更好的代碼，使編譯的回報更高。事實上，大部分現代的
JIT
編譯器也支持重編譯被認為是熱方法的方法。可以使用靜態編譯器（不太強調編譯時間）中常見的非常主動的優化來分析和轉換這些頻繁執行的方法，以便生成更好
的代碼並獲得更高的性能。

這些改進及其他一些類似的改進所產生的綜合效果是：對於大量的 Java 應用程序來說，動態編譯已經彌補了與 C 和 C++ 之類語言的靜態本地編譯性能之間的差距，在某些情況下，甚至超過了後者的性能。

缺點

但是，動態編譯確實具有一些缺點，這些缺點使它在某些情況下算不上一個理想的解決方案。例如，因為識別頻繁執行的方法以及編譯這些方法需要時間，所以應用
程序通常要經歷一個准備過程，在這個過程中性能無法達到其最高值。在這個准備過程中出現性能問題有幾個原因。首先，大量的初始編譯可能直接影響應用程序的
啟動時間。不僅這些編譯延遲了應用程序達到穩定狀態的時間（想像 Web
伺服器經
歷一個初始階段後才能夠執行實際有用的工作），而且在准備階段中頻繁執行的方法可能對應用程序的穩定狀態的性能所起的作用也不大。如果 JIT
編譯會延遲啟動又不能顯著改善應用程序的長期性能，則執行這種編譯就非常浪費。雖然所有的現代 JVM
都執行調優來減輕啟動延遲，但是並非在所有情況下都能夠完全解決這個問題。

其次，有些應用程序完全不能忍受動態編譯帶來的延遲。如 GUI 介面之類互動式應用程序就是這樣的例子。在這種情況下，編譯活動可能對用戶使用造成不利影響，同時又不能顯著地改善應用程序的性能。

最後，用於實時環境並具有嚴格的任務時限的應用程序可能無法忍受編譯的不確定性性能影響或動態編譯器本身的內存開銷。

因此，雖然 JIT 編譯技術已經能夠提供與靜態語言性能相當（甚至更好）的性能水平，但是動態編譯並不適合於某些應用程序。在這些情況下，Java 代碼的提前（Ahead-of-time，AOT）編譯可能是合適的解決方案。

AOT Java 編譯

大致說來，Java 語言本地編譯應該是為傳統語言（如 C++ 或
Fortran）而開發的編譯技術的一個簡單應用。不幸的是，Java 語言本身的動態特性帶來了額外的復雜性，影響了 Java
程序靜態編譯代碼的質量。但是基本思想仍然是相同的：在程序執行前生成 Java 方法的本地代碼，以便在程序運行時直接使用本地代碼。目的在於避免
JIT 編譯器的運行時性能消耗或內存消耗，或者避免解釋程序的早期性能開銷。

挑戰

動態類載入是動態 JIT 編譯器面臨的一個挑戰，也是 AOT
編譯的一個更重要的問題。只有在執行代碼引用類的時候才載入該類。因為是在程序執行前進行 AOT
編譯的，所以編譯器無法預測載入了哪些類。就是說編譯器無法獲知任何靜態欄位的地址、任何對象的任何實例欄位的偏移量或任何調用的實際目標，甚至對直接調
用（非虛調用）也是如此。在執行代碼時，如果證明對任何這類信息的預測是錯誤的，這意味著代碼是錯誤的並且還犧牲了 Java 的一致性。

因為代碼可以在任何環境中執行，所以類文件可能與代碼編譯時不同。例如，一個 JVM
實例可能從磁碟的某個特定位置載入類，而後面一個實例可能從不同的位置甚至網路載入該類。設想一個正在進行 bug
修復的開發環境：類文件的內容可能隨不同的應用程序的執行而變化。此外，Java 代碼可能在程序執行前根本不存在：比如 Java
反射服務通常在運行時生成新類來支持程序的行為。

缺少關於靜態、欄位、類和方法的信息意味著嚴重限制了 Java 編譯器中優化框架的大部分功能。內聯可能是靜態或動態編譯器應用的最重要的優化，但是由於編譯器無法獲知調用的目標方法，因此無法再使用這種優化。

內聯

內聯是一種用於在運行時生成代碼避免程序開始和結束時開銷的技術，方法是將函數的調用代碼插入到調用方的函數中。但是內聯最大的益處可能是優化方可見的代碼的范圍擴大了，從而能夠生成更高質量的代碼。下面是一個內聯前的代碼示例：

int foo() { int x=2, y=3; return bar(x,y); }final int bar(int a, int b) { return a+b; }

如果編譯器可以證明這個 bar就是 foo()中調用的那個方法，則 bar中的代碼可以取代 foo()中對
bar()的調用。這時，bar()方法是 final類型，因此肯定是 foo()中調用的那個方法。甚至在一些虛調用例子中，動態 JIT
編譯器通常能夠推測性地內聯目標方法的代碼，並且在絕大多數情況下能夠正確使用。編譯器將生成以下代碼：

int foo() { int x=2, y=3; return x+y; }

在這個例子中，簡化前名為值傳播的優化可以生成直接返回
5的代碼。如果不使用內聯，則不能執行這種優化，產生的性能就會低很多。如果沒有解析
bar()方法（例如靜態編譯），則不能執行這種優化，而代碼必須執行虛調用。運行時，實際調用的可能是另外一個執行兩個數字相乘而不是相加的
bar方法。所以不能在 Java 程序的靜態編譯期間直接使用內聯。

AOT
代碼因此必須在沒有解析每個靜態、欄位、類和方法引用的情況下生成。執行時，每個這些引用必須利用當前運行時環境的正確值進行更新。這個過程可能直接影響
第一次執行的性能，因為在第一次執行時將解析所有引用。當然，後續執行將從修補代碼中獲益，從而可以更直接地引用實例、靜態欄位或方法目標。

另外，為 Java 方法生成的本地代碼通常需要使用僅在單個 JVM 實例中使用的值。例如，代碼必須調用 JVM
運行時中的某些運行時常式來執行特定操作，如查找未解析的方法或分配內存。這些運行時常式的地址可能在每次將 JVM 載入到內存時變化。因此 AOT
編譯代碼需要綁定到 JVM 的當前執行環境中，然後才能執行。其他的例子有字元串的地址和常量池入口的內部位置。

在 WebSphere Real Time 中，AOT 本地代碼編譯通過 jxeinajar工具（參見圖 2）來執行。該工具對 JAR 文件中所有類的所有方法應用本地代碼編譯，也可以選擇性地對需要的方法應用本地代碼編譯。結果被存儲到名為 Java eXEcutable (JXE) 的內部格式中，但是也可輕松地存儲到任意的持久性容器中。

您可能認為對所有的代碼進行靜態編譯是最好的方法，因為可以在運行時執行最大數量的本地代碼。但是此處可以作出一些權衡。編譯的方法越多，代碼佔用的內存
就越多。編譯後的本地代碼大概比位元組碼大 10 倍：本地代碼本身的密度比位元組碼小，而且必須包含代碼的附加元數據，以便將代碼綁定到 JVM
中，並且在出現異常或請求堆棧跟蹤時正確執行代碼。構成普通 Java 應用程序的 JAR
文件通常包含許多很少執行的方法。編譯這些方法會消耗內存卻沒有什麼預期收益。相關的內存消耗包括以下過程：將代碼存儲到磁碟上、從磁碟取出代碼並裝入
JVM，以及將代碼綁定到 JVM。除非多次執行代碼，否則這些代價不能由本地代碼相對解釋的性能優勢來彌補。

圖 2. jxeinajar

跟大小問題相違背的一個事實是：在編譯過的方法和解釋過的方法之間進行的調用（即編譯過的方法調用解釋過的方法，或者相反）可能比這兩類方法各自內部之間
進行的調用所需的開銷大。動態編譯器通過最終編譯所有由 JIT
編譯代碼頻繁調用的那些解釋過的方法來減少這項開銷，但是如果不使用動態編譯器，則這項開銷就不可避免。因此如果是選擇性地編譯方法，則必須謹慎操作以使
從已編譯方法到未編譯方法的轉換最小化。為了在所有可能的執行中都避免這個問題而選擇正確的方法會非常困難。
優點
雖然 AOT 編譯代碼具有上述的缺點和挑戰，但是提前編譯 Java 程序可以提高性能，尤其是在不能將動態編譯器作為有效解決方案的環境中。

可以通過謹慎地使用 AOT 編譯代碼加快應用程序啟動，因為雖然這種代碼通常比 JIT
編譯代碼慢，但是卻比解釋代碼快很多倍。此外，因為載入和綁定 AOT
編譯代碼的時間通常比檢測和動態編譯一個重要方法的時間少，所以能夠在程序執行的早期達到那樣的性能。類似地，互動式應用程序可以很快地從本地代碼中獲
益，無需使用引起較差響應能力的動態編譯。

RT 應用程序也能從 AOT 編譯代碼中獲得重要的收益：更具確定性的性能超過了解釋的性能。WebSphere Real Time
使用的動態 JIT 編譯器針對在 RT 系統中的使用進行了專門的調整。使編譯線程以低於 RT
任務的優先順序操作，並且作出了調整以避免生成帶有嚴重的不確定性性能影響的代碼。但是，在一些 RT 環境中，出現 JIT
編譯器是不可接受的。此類環境通常需要最嚴格的時限管理控制。在這些例子中，AOT
編譯代碼可以提供比解釋過的代碼更好的原始性能，又不會影響現有的確定性。消除 JIT
編譯線程甚至消除了啟動更高優先順序 RT 任務時發生的線程搶占所帶來的性能影響。

優缺點統計

動態（JIT）編譯器支持平台中立性，並通過利用應用程序執行的動態行為和關於載入的類及其層次結構的信息來生成高質量的代碼。但是
JIT
編譯器具有一個有限的編譯時預算，而且會影響程序的運行時性能。另一方面，靜態（AOT）編譯器則犧牲了平台無關性和代碼質量，因為它們不能利用程序的動
態行為，也不具有關於載入的類或類層次結構的信息。AOT 編譯擁有有效無限制的編譯時預算，因為 AOT
編譯時間不會影響運行時性能，但是在實踐中開發人員不會長期等待靜態編譯步驟的完成。

表 1 總結了本文討論的 Java 語言動態和靜態編譯器的一些特性：

表 1. 比較編譯技術

兩種技術都需要謹慎選擇編譯的方法以實現最高的性能。對動態編譯器而言，編譯器自身作出決策，而對於靜態編譯器，由開發人員作出選擇。讓
JIT 編譯器選擇編譯的方法是不是優點很難說，取決於編譯器在給定情形中推斷能力的好壞。在大多數情況下，我們認為這是一種優點。

因為它們可以最好地優化運行中的程序，所以 JIT 編譯器在提供穩定狀態性能方面更勝一籌，而這一點在大量的生產 Java
系統中最為重要。靜態編譯可以產生最佳的互動式性能，因為沒有運行時編譯行為來影響用戶預期的響應時間。通過調整動態編譯器可以在某種程度上解決啟動和確
定性性能問題，但是靜態編譯在需要時可提供最快的啟動速度和最高級別的確定性。表 2 在四種不同的執行環境中對這兩種編譯技術進行了比較：

表 2. 使用這些技術的最佳環境

圖 3 展示了啟動性能和穩定狀態性能的總體趨勢：

圖 3. AOT 和 JIT 的性能對比

使用 JIT 編譯器的初始階段性能很低，因為要首先解釋方法。隨著編譯方法的增多及 JIT
執行編譯所需時間的縮短，性能曲線逐漸升高最後達到性能峰值。另一方面，AOT 編譯代碼啟動時的性能比解釋的性能高很多，但是無法達到 JIT
編譯器所能達到的最高性能。將靜態代碼綁定到 JVM 實例中會產生一些開銷，因此開始時的性能比穩定狀態的性能值低，但是能夠比使用 JIT
編譯器更快地達到穩定狀態的性能水平。

沒有一種本地代碼編譯技術能夠適合所有的 Java
執行環境。某種技術所擅長的通常正是其他技術的弱項。出於這個原因，需要同時使用這兩種編譯技術以滿足 Java
應用程序開發人員的要求。事實上，可以結合使用靜態和動態編譯以便提供最大可能的性能提升 —— 但是必須具備平台無關性，它是 Java
語言的主要賣點，因此不成問題。

結束語

本文探討了 Java 語言本地代碼編譯的問題，主要介紹了 JIT 編譯器形式的動態編譯和靜態 AOT 編譯，比較了二者的優缺點。

雖然動態編譯器在過去的十年裡實現了極大的成熟，使大量的各種 Java 應用程序可以趕上或超過靜態編譯語言（如 C++ 或
Fortran）所能夠達到的性能。但是動態編譯在某些類型的應用程序和執行環境中仍然不太合適。雖然 AOT
編譯號稱動態編譯缺點的萬能解決方案，但是由於 Java 語言本身的動態特性，它也面臨著提供本地編譯全部潛能的挑戰。

這兩種技術都不能解決 Java 執行環境中本地代碼編譯的所有需求，但是反過來又可以在最有效的地方作為工具使用。這兩種技術可以相互補充。能夠恰當地使用這兩種編譯模型的運行時系統可以使很大范圍內的應用程序開發環境中的開發人員和用戶受益。

④ 動態鏈接，靜態鏈接 動態編譯，靜態編譯 動態鏈接庫，靜態鏈接庫 這些兩兩間的區別是什麼呢

有點兒亂……，分數少簡單扼要的說說吧。
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首先，傳統的編譯，也就是靜態編譯是把 源文件 翻譯成目標文件，這個是一次性過程，也就是你所謂的靜態編譯。
後來的Java和.NET等語言，首先編譯成中間形式，然後運行過程中根據需要編譯成本地代碼（注意這個過程不是一次性的，下次運行重新編譯），這個就是JIT（即時編譯）技術，從即時編譯發展出了動態編譯技術
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（傳統的）編譯完成後，像C/C++、Fortran、匯編等語言，可以把多個目標文件合並到一個庫文件中，這個就是靜態庫。比如常說的庫函數printf就是libc裡面的函數。
如果有了啟動函數（main），main裡面使用了printf，就可以通過靜態鏈接技術，從libc中提取出printf所在的文件加入到可執行文件中，如果printf還需要其它函數，就繼續搜索並加入列表，直到形成一個閉包。這個就是靜態鏈接。
可是靜態鏈接有個明顯的缺點，如果每個程序都需要printf，那麼printf這個函數的代碼就會同時存在在每個程序中，這樣也太佔地方了吧。所以發明了動態連接技術，其實有兩種形式。無論哪一種，都是首先記錄下需要調用printf這個函數以及所在的動態庫，等到運行的時候再載入動態庫，從動態庫中找到真正的printf去執行。
由於，動態鏈接技術需要一些額外的信息，傳統的靜態庫是不具備的，這些額外信息主要是重復載入和卸載時所需要的一些代碼，因此需要動態鏈接庫。

⑤ 編譯原理的視頻下載

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⑥ 即時編譯器和JAVA解釋器的區別

即時編譯器預先把程序編譯完成，當執行時就直接調用。
而JAVA解釋器則是當需要調用該代碼時才臨時編譯解釋，而且沒執行一次就要編譯一次，而即時編譯器則是一次編譯多次執行。

⑦ JAVA的技術特點是什麼

JAVA的技術特點是什麼?

Java由美國SUN公司(被oracle公司收購)發明於1995年，是目前業界應用最廣泛、使用人數最多的語言，連續多年排名世界第一，可以稱之為「計算機語言界的英語」。

那麼Java這么高的評價它的特點有哪些，下面我來為題主解答：

一、跨平台/可移植性

這是Java的核心優勢。Java在設計時就很注重移植和跨平台性。比如：Java的int永遠都是32位。不像C++可能是16，32，可能是根據編譯器廠商規定的變化。這樣的話程序的移植就會非常麻煩。

Java首先利用文本編輯器編寫 Java源程序，源文件的後綴名為.java；再利用編譯器（javac）將源程序編譯成位元組碼文件，位元組碼文件的後綴名為.class； 最後利用虛擬機（解釋器，java）解釋執行。如下圖所示：

二、安全性

Java適合於網路/分布式環境，為了達到這個目標，在安全性方面投入了很大的精力，使Java可以很容易構建防病毒，防篡改的系統。比如Java取消了強大但又危險的指針。由於指針可進行移動運算，指針可隨便指向一個內存區域，而不管這個區域是否可用，這樣做是危險的。

三、面向對象

面向對象是一種程序設計技術，非常適合大型軟體的設計和開發。由於C++為了照顧大量C語言使用者而兼容了C，使得自身僅僅成為了帶類的C語言，多少影響了其面向對象的徹底性！Java則是完全的面向對象語言。

四、簡單性

Java就是C++語法的簡化版，我們也可以將Java稱之為「C++-」。跟我念「C加加減」，指的就是將C++的一些內容去掉；比如：頭文件，指針運算，結構，聯合，操作符重載，虛基類等等。同時，由於語法基於C語言，因此學習起來完全不費力。

五、高性能

Java最初發展階段，總是被人詬病「性能低」；客觀上，高級語言運行效率總是低於低級語言的，這個無法避免。Java語言本身發展中通過虛擬機的優化提升了幾十倍運行效率。比如，通過JIT(JUST IN TIME)即時編譯技術提高運行效率。 將一些「熱點」位元組碼編譯成本地機器碼，並將結果緩存起來，在需要的時候重新調用。這樣的話，使Java程序的執行效率大大提高，某些代碼甚至接近C++的效率。

因此，Java低性能的短腿，已經被完全解決了。業界發展上，我們也看到很多C++應用轉到Java開發，很多C++程序員轉型為Java程序員。

六、分布式

Java是為Internet的分布式環境設計的，因為它能夠處理TCP/IP協議。事實上，通過URL訪問一個網路資源和訪問本地文件是一樣簡單的。Java還支持遠程方法調用(RMI,Remote Method Invocation)，使程序能夠通過網路調用方法。

七、多線程

多線程的使用可以帶來更好的交互響應和實時行為。 Java多線程的簡單性是Java成為主流伺服器端開發語言的主要原因之一。

八、健壯性

Java是一種健壯的語言，吸收了C/C++ 語言的優點，但去掉了其影響程序健壯性的部分（如：指針、內存的申請與釋放等）。Java程序不可能造成計算機崩潰。即使Java程序也可能有錯誤。如果出現某種出乎意料之事，程序也不會崩潰，而是把該異常拋出，再通過異常處理機制加以處理。

以上幾種特性你了解到啦嗎？ 記得給個贊！

當然這些還沒完，Java除啦這些特性還有一些其他的特點我也來給你講一講！！

1.java的風格類似C++,從某種意義上講，java是C++的一個變種。但是java摒棄了C、C++中的容易引發錯誤和難以理解的指針，結構，以及內存管理等；

2.java是一種強類型的語言，比C/C++檢查還要嚴格，java區分大小寫字母；

3.java禁止非法訪問內存，因為java沒有指針，內存的申請和釋放；

4.對於不同的操作系統，會有不同的java虛擬機，這也就決定了java的可移植性；

5.java提供了自動垃圾回收機制gc，有效避免了C、C++的內存泄漏問題；

記得給個贊！

⑧ 什麼是即時編譯

JIT（just-in-time compilation）指計算機領域里，即時編譯也被成為動態翻譯，是一種通過在運行時將位元組碼翻譯為機器碼，從而改善位元組碼編譯語言性能的技術。即時編譯前期的兩個運行時理論是位元組碼編譯和動態編譯。

在編譯為位元組碼的系統如 Limb 編程語言，Smalltalk, UCSD P-System, Perl, GNU CLISP, 和 Java 的早期版本中， 源代碼被翻譯為一種中間表示即位元組碼。 位元組碼不是任何特定計算機的機器碼， 它可以在多種計算機體系中移植。位元組碼被解釋著運行在虛擬機里。

動態編譯環境是一種在執行時使用編譯器的編譯環境。 例如， 多數 Common Lisp 系統有一個編譯函數，他可以編譯在運行時創建的函數。

⑨ CPython是什麼PyPy是什麼Python和這兩個東西有什麼關系

CPython：是用C語言實現Pyhon，是目前應用最廣泛的解釋器。最新的語言特性都是在這個上面先實現，基本包含了所有第三方庫支持，但是CPython有幾個缺陷，一是全局鎖使Python在多線程效能上表現不佳，二是CPython無法支持JIT（即時編譯），導致其執行速度不及Java和Javascipt等語言。於是出現了Pypy。

Pypy：是用Python自身實現的解釋器。針對CPython的缺點進行了各方面的改良，性能得到很大的提升。最重要的一點就是Pypy集成了JIT。但是，Pypy無法支持官方的C/Python API，導致無法使用例如Numpy，Scipy等重要的第三方庫。這也是現在Pypy沒有被廣泛使用的原因吧。

而PyPy與CPython的不同在於，別的一些python實現如CPython是使用解釋執行的方式，這樣的實現方式在性能上是很凄慘的。而PyPy使用了JIT(即時編譯)技術，在性能上得到了提升。

⑩ 如何啟用javascript在Safari和iOS設備

Apple 推出 iOS 4.3 更新包括更快的 Safari 性能、iTunes Home Sharing、AirPlay 的增強和全新的 Personal Hotspot 個人熱點 (2011 年 3月 2 日，舊金山) — Apple® 今天推出了 iOS 4.3 — 世界上最先進的移動操作系統的最新版本。iOS 4.3 的新功能包括：通過 Nitro JavaScript 引擎提供的更快 Safari® 移動瀏覽性能；iTunes® Home Sharing；AirPlay® 增強；使用 iPad 側邊開關鎖定屏幕旋轉或音頻靜音的選擇；以及通過 Wi-Fi 共享一個 iPhone® 4 移動網路數據連接的 Personal Hotspot 個人熱點功能。 「全球已有超過 1.6 億個 iOS 設備，其中包括 1 億多部 iPhone 手機，iOS 平台的發展可謂史無前例，」 Apple 首席執行官 Steve Jobs 說，「應用於三大重量級產品 — iPad、iPhone 和 iPod touch，iOS 4.3 為世界上最先進的移動操作系統添加了更多功能，建立了一個非凡的生態系統，可為用戶提供難以置信的豐富體驗，為開發者提供無限的機會。」 iOS 4.3 讓 Safari 移動瀏覽體驗變得盡善盡美。Apple 率先在桌面系統上採用的 Nitro JavaScript 引擎現已內置在 WebKit (Safari 的核心技術) 之中，通過利用即時編譯技術使 JavaScript 執行性能翻番。藉助 Nitro JavaScript 引擎，Safari 提供了更好的移動瀏覽體驗，讓你可以更快地工作，以支持你日常訪問的復雜站點的交互性。 全新 iTunes Home Sharing 可讓 iOS 4.3 用戶通過本地 Wi-Fi 網路，在 iPad、iPhone 或 iPod touch® 上播放 Mac® 或 PC 上的 iTunes 資料庫中的音樂、電影和電視劇。只需輕點一下，你就能在家裡的任何角落欣賞 iTunes 資料庫中的所有媒體。你可以從一個房間的 Mac 將影片傳送到另一個房間的 iPad，或者從辦公室將 iTunes 混音傳送到廚房裡的 iPod touch。使用 iPad、iPhone 或 iPod touch 上的 Home Sharing，無論身處家裡的任何角落，整個 iTunes 資料庫都盡在你的掌握之中。 iOS 4.3 包含了 AirPlay 增強功能，這種創新的無線技術可讓用戶將音樂、照片和視頻傳送到 Apple TV®。有了 iOS 4.3，你可以將其它的內容傳送到電視上，包括第三方應用程序和網站的視頻、照片應用程序中的視頻以及 iTunes 應用程序中的預覽。* 另外，AirPlay 還能讓你利用出色的全新幻燈片過渡在電視屏幕上呈現生動的照片，或者在 iPad 2、iPhone 或 iPod touch 上拍攝視頻，然後直接從照片應用程序將其傳送到 Apple TV。 iOS 4.3 的全新 Personal Hotspot 個人熱點功能可讓你將 Wi-Fi 隨身攜帶到任何地方，以最多 3 個 Wi-Fi、3 個 Bluetooth 和 1 個 USB 裝置組合的形式，與最多 5 個裝置共享一個 iPhone 4 移動網路數據連接。** 加入 Personal Hotspot 個人熱點非常簡單，一旦該功能啟用，狀態條會顯示當前連接了多少個裝置。每個連接均進行了密碼保護，不用時，Personal Hotspot 個人熱點會自我關閉以延長電池使用時間。