1.C#JIT的码分概念及作用
2.LuaJIT源码分析（二）数据类型
3.Java性能优化系列之-JIT即时编译器与Java内存管理机制
4.LuaJIT源码分析（一）搭建调试环境
5.前端开发Lua篇——LuaJIT
6.luajit为什么快？

C#JIT的概念及作用

       C#编写的程序，经过编译器把编译后，码分源代码被转换成Microsoft中间语言（MSIL）。码分MSIL不是码分真正可执行的代码。因此，码分要真正执行MSIL应用程序，码分网站备案通知源码还必须使用“JIT编译器”，码分对MSIL再次编译，码分以得到主机处理器可以真正执行本机指令。码分JIT编译器以即时方式编译MSMIL代码,码分以便应用程序执行。

LuaJIT源码分析（二）数据类型

       LuaJIT，码分作为Lua的码分高性能版本，其源码分析中关于数据类型处理的码分细节颇值得研究。它在数据结构的码分定义上与Lua 5.1稍有不同，通过通用的码分数据结构TValue来表示各种Lua数据类型，但其复杂性体现在了内含的若干宏上，增加了理解的难度。这些宏如LJ_ALIGN、LJ_GC、LJ_ENDIAN_LOHI、LJ_FR2等，分别用于内存对齐、GC模式的选择、大小端判断以及浮点数编码格式的选择。

       LJ_ALIGN宏用于确保struct内存对齐，以提高内存访问效率。LJ_GC宏在当前平台为位且无强制禁用的情况下生效，表明LuaJIT支持位GC（垃圾回收）模式。LJ_ENDIAN_LOHI宏则根据平台的字节顺序来确定结构的布局，而x平台采用小端序。

       对于TValue结构的定义，通过处理宏后可以简化为一个位的结构体，包含一个union，用于统一表示Lua的各种数据类型。这种设计利用了NaN Boxing技术，即通过在浮点数编码中预留空间来实现不同类型数据的紧凑存储。每个类型通过4位的itype指针来标识，使得数据的解析与存储变得高效。

       对于number数据类型，其值被存储在一个double中，而其他类型如nil、发布供求源码true、false等则利用剩余的空间来标识其类型。这种设计允许LuaJIT在内存中以一种紧凑且高效的方式存储各种数据类型，同时通过简单的位操作就能识别出具体的数据类型。

       对于GC对象（如string、table等），LuaJIT通过特定的itype值来区分它们与普通数据类型，以及与值类型（如nil和bool）和轻量级用户数据的差异。通过宏判断，LuaJIT能够快速识别出TValue是否为GC对象，以及具体是哪种类型的GC对象。

       在开启LJ_GC模式下，GC对象的地址被存储在TValue的特定字段gcr中，提供位的地址支持。虽然前位用于标识数据类型，但实际使用时仅利用了低位的地址空间，对于大多数实际应用而言，这部分内存已经绰绰有余。

       在GCobj数据结构中，通过union的特性实现不同类型对象的共通性与特定性。GChead提供了通用的接口来获取对象的通用信息，而nextgc、marked等字段用于实现垃圾回收机制。通过gct字段，LuaJIT能够将一个GCObj转换为实际的类型对象，进一步增强了内存管理的灵活性。

       对于整数类型，默认情况下LuaJIT使用double进行存储以确保精度，但在实际应用中，频繁使用的整数通过宏LJ_DUALNUM启用，以int类型存储，提高了数据处理的效率。此时，TValue的i字段用于保存int值，同时通过位移操作确保了数据的正确存储与解析。

Java性能优化系列之-JIT即时编译器与Java内存管理机制

       JIT（即时编译器）的目的在于提高热点代码的执行效率。在运行时，虚拟机会将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。完成这一任务的it导购源码编译器被称为即时编译器（Just In Time Compiler），简称 JIT 编译器。

       即时编译器不是虚拟机必需的部分，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的存在，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。

       目前主流的 HotSpot 虚拟机默认采用一个解释器和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。在 HotSpot 中，解释器和 JIT 即时编译器是同时存在的，他们是 JVM 的两个组件。对于不同类型的应用程序，用户可以根据自身的特点和需求，灵活选择是基于解释器运行还是基于 JIT 编译器运行。HotSpot 为用户提供了几种运行模式供选择，可通过参数设定，分别为：解释模式、编译模式、混合模式，HotSpot 默认是混合模式，需要注意的是编译模式并不是完全通过 JIT 进行编译，只是优先采用编译方式执行程序，但是解释器仍然要在编译无法进行的情况下介入执行过程。

       字节码是指平常所了解的 .class 文件，Java 代码通过 javac 命令编译成字节码。机器码和本地代码都是指机器可以直接识别运行的代码，也就是机器指令。字节码是不能直接运行的，需要经过 JVM 解释或编译成机器码才能运行。Java 源码转换成字节码的过程是由 JVM 执行引擎来完成的。

       JVM 的类加载是通过 ClassLoader 及其子类来完成的，类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述。Bootstrap ClassLoader 负责加载 $JAVA_HOME 中 jre/lib/rt.jar 里所有的 class，由 C++ 实现，不是 ClassLoader 子类。Extension ClassLoader 负责加载 Java 平台中扩展功能的一些 jar 包，包括 $JAVA_HOME 中 jre/lib/*.jar 或 -Djava.ext.dirs 指定目录下的传销源码下载 jar 包。App ClassLoader 负责记载 classpath 中指定的 jar 包及目录中 class。Custom ClassLoader 属于应用程序根据自身需要自定义的 ClassLoader，如 Tomcat、jboss 都会根据 J2EE 规范自行实现 ClassLoader。

       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。

       编译器：把源程序的每一条语句都编译成机器语言，并保存成二进制文件，这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序，速度很快。解释器：只在执行程序时，才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行，所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的。

       Java 通过 javac 命令将 Java 程序的源代码编译成 Java 字节码，即我们常说的 class 文件。这是我们通常意义上理解的编译。字节码并不是机器语言，要想让机器能够执行，还需要把字节码翻译成机器指令。这个过程是 Java 虚拟机做的，这个过程也叫编译。（实际上就是解释，引入 JIT 之后也存在编译）

       Java 不完全是通过编译来生成机器码的，还结合了解释执行，那如何判断那些代码是使用编译执行还是解释执行呢？定义：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”。

       HotSpot 使用第二种 - 基于计数器的热点探测方法。方法调用计数器触发即时编译的流程：计数器的种类（两种共同协作）了解了热点代码和计数器有什么用呢？即时编译是需要达到某种条件才会触发的。

       解释器与编译器两者各有优势。解释器：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。彩软源码编译器：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。

       HotSpot 虚拟机启用分层编译的策略。分层编译根据编译器编译、优化的规模与耗时，划分出不同的编译层次：实施分层编译后，Client Compiler 和 Server Compiler 将会同时工作，许多代码都可能会被多次编译看，用 Client Compiler 获取更高的编译速度，用 Server Compiler 获取更好的编译质量，在解释执行的时候也无须再承担收集性能监控信息的任务。

       Java程序员有一个共识，以编译方式执行本地代码比解释方式更快，之所以有这样的共识，除去虚拟机解释执行字节码时额外消耗时间的原因外，还有一个很重要的原因就是虚拟机设计团队几乎把代码的所有优化措施都集中在了即时编译器之中，因此一般来说，即时编译器生成的本地代码比Javac产生的字节码更加优秀！

       内联优化是：一是去除方法调用的成本（如建立栈帧等），二是为了其他优化建立良好的基础。方法的调用过程：　　(1) 首先会有个执行栈，存储目前所有活跃的方法，以及它们的本地变量和参数；　　(2) 当一个新的方法被调用了，一个新的栈帧会被加到当前线程的栈顶，分配的本地变量和参数会存储在这个栈帧中；　　(3) 跳到目标方法代码执行；　　(4) 方法返回的时候，本地方法和参数会被销毁，栈顶被移除；　　(5) 返回原来地址执行；

       公共子表达式消除：如果一个表达式 E 已经计算过了，并且从先前的计算到现在 E 中所有变量的值都没有发生变化，那么 E 的这次出现就成为了公共子表达式！例如：int d = (c + b) * + a + (a + b * c);

       Java语言是一门动态安全的语言。如果有一个数组 foo[]，在 Java 语言中访问数组元素 foo[i] 的时候系统将会自动进行上下界的范围检查，即检查 i 必须满足 i >=0 && i < foo.length 这个条件，否则将抛出一个运行时异常：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException。

       逃逸分析的基本行为就是分析对象动态作用域：当一个对象在方法中被定以后，它可能被外部方法所引用，例如作为调用参数传递到其他方法中，称为方法逃逸。甚至还有其可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或可以在其他线程中访问的实例变量，称为线程逃逸！

       Java内存模型结构分为线程私有内存区：程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈。线程共享内存区：Java 堆、方法区。对象实例化分析：这段代码的执行会涉及 Java 栈、Java 堆、方法区三个最重要的内存区域。假设该语句出现在方法体中，obj 会作为引用类型（reference）的数据保存在 Java 栈的本地变量表中，在 Java 堆中保存该引用的实例化对象。

LuaJIT源码分析（一）搭建调试环境

       LuaJIT，这个以高效著称的lua即时编译器（JIT），因其源码资料稀缺，促使我们不得不自建环境进行深入学习。分析源码的第一步，就是搭建一个可用于调试的环境，但即使是这个初始步骤，能找到的指导也相当有限，反映出LuaJIT的编译过程复杂性。

       首先，从官方git仓库开始，通过命令`git clone patible bytecode"错误。

       2. 利用命令行工具进行编译。在mac操作系统中，直接执行"make"即可完成编译；对于win用户，需先配置VSCommandPrompt，执行参数为"/k \"C:\\Program Files (x)\\Microsoft Visual Studio .0\\Common7\\Tools\\VsDevCmd.bat\""，然后进入jit源代码目录并运行"msvcbuild.bat"进行编译。

       3. 使用"luajit -b"命令生成bytecode，此步骤生成的bytecode在runtime中通过interpreter模式运行。值得注意的是，jit bytecode生成后，行号钩子失效，可能影响基于行号的debug或profile操作，需要进行相应的调整。

       考虑到不同平台对JIT模式的处理，ios系统默认关闭JIT，而android则需通过"jit.off()"进行手动关闭。在游戏开发中，对JIT模式的使用需谨慎考虑，以避免可能的性能损耗。

       在禁用JIT模式后，游戏开发者可能会考虑使用luac而非jit的bytecode。然而，针对iOS禁用JIT、Android主动关闭JIT，以及可能面临其他平台不稳定情况，仍选择使用jit的bytecode具有以下优势：

       1. 减少体积，提高包体、内存、转化率和热更文件大小的效率。相较于luac，jit的bytecode体积减少了约%。

       2. 加速require代码时的load过程，性能提升达倍。在禁用JIT的环境下，性能特性与luac保持一致，无需对代码进行额外优化。

luajit为什么快？

       探索luajit为何如此高效：揭秘其独特优势

       luajit之所以能独步江湖，其速度之快并非偶然，这主要得益于它的VM（虚拟机）设计。不同于传统的原生Lua，luajit的VM是由开发者精心手写，并巧妙地采用汇编语言，这一决策使得性能得到了极致的提升。每一条指令都经过了精心打磨，旨在消除冗余，优化执行流程，为用户提供近乎实时的响应。

       相较于纯C编写的原生Lua，luajit的JIT（即时编译）功能是其速度的杀手锏。JIT技术允许luajit在运行时动态地将代码转换为机器指令，这意味着代码执行时可以避开编译过程的延迟，直接进入高效执行阶段。这种动态编译的方式，显著提高了代码的执行速度和响应性，使得luajit在处理大量计算密集型任务时，展现出超乎想象的性能。

       尽管luajit和原生Lua都是开源项目，但它们背后的实现策略却大相径庭。luajit的底层优化和JIT技术使得它在性能上更具优势，而原生Lua则更注重简洁和易用性。对于开发者来说，两者都是宝贵的资源，但选择luajit，你将收获的是速度和效率的双重提升。

       深入学习luajit的源码，不仅能让你理解这些技术的运作，还能启发你在自己的项目中寻找性能优化的灵感。无论是为了提升现有应用的性能，还是为了探索更深层次的编程技巧，luajit都值得你花时间去研究和实践。

JIT、编译器和解释器

       在编程领域，JIT（Just-in-Time Compilation）、编译器和解释器是三个经常被提及的概念。它们在不同编程语言中的作用和实现方式，经常让初学者感到混淆。本文将详细介绍这三个概念，帮助读者理解它们的本质与实际应用。

       什么是JIT？JIT是指在程序运行时，将源代码或中间代码即时编译为特定架构下的机器码。以JavaScript为例，当JavaScript代码文件被JS解释器加载后，会立即进行编译，生成可直接由计算机硬件执行的机器码。

       什么是编译器？编译器是一种程序，它的主要功能是将一种计算机语言的源代码转换为另一种表示形式，通常是为了更低级别的计算机语言。编译器在编译过程中不会执行生成的代码，而是将其保存在可执行文件中，供后续执行。

       解释器则是一种程序，它能够直接接受计算机语言的源代码，并立即执行。与编译器不同，解释器在执行过程中会逐行解析和执行源代码，而不需要生成中间的机器码文件。

       因此，编译器与解释器并不是非此即彼的关系。实际上，许多编程语言的实现中同时包含了编译器和解释器的特性。例如，Go、CPython和Lua等语言，就既可以利用编译器生成高效的机器码，也可以通过解释器实现即时执行。

       例如，虽然C语言通常被认为是编译型语言，意味着其代码通过编译器转换为机器码后执行。但理论上，我们也可以为C语言编写一个解释器，使其能够即时执行代码，提供一种与编译型执行不同的执行方式。

       综上所述，JIT、编译器和解释器在编程领域中扮演着不同的角色。理解它们的区别与联系，将有助于程序员选择最适合特定需求的编程策略和工具。

极致性能优化 - 如何通过Java JIT优化实现数十倍性能提升

       Fury，一款基于JIT动态编译的高性能多语言序列化框架，旨在为大多数类动态生成序列化代码，以减少虚方法调用、条件分支、Hash查找等开销，从而实现与kryo相比~倍的高性能。

       在进行性能测试时，发现Fury在处理大对象时的性能提升并未达到数十倍的目标，这可能与JVM JIT编译与内联有关。本文将阐述如何通过分析和优化，实现数十倍性能提升。

       分析步骤分为两部分：首先，通过命令行查看JVM相关参数，确认当前使用的JIT编译器及编译参数。在macOS与JDK8环境下，使用的是默认的server模式和分层编译选项。注意某些不可调整参数需查看JDK源码以获取详细信息。

       接着，打开编译器日志，关注tiered_level、size和deopt，以检查编译过程是否存在异常。使用特定参数打印JVM JIT编译日志，日志由五个部分组成，通过分析这些信息，重点关注Fury生成代码的最终tier level 4部分，忽略无意义的内联优化信息。

       确认Fury生成的代码过大，无法在内联过程中达到最优状态。优化策略在于将生成的代码进行拆分，将其转换为多个小方法，再在其他方法中调用这些小方法。这一过程需要基于规则对表达式树进行切割，为每个子树生成单独的方法，并在表达式树的父类节点调用相关方法。面对的主要挑战在于如何高效地进行代码拆分与调用。

       在优化后，JIT日志显示几乎所有代码已被完全内联，达到了预期的优化效果。在处理大对象场景时，此类优化能够实现数十倍的性能提升。

       欢迎参与Fury社区，无论是提问、代码贡献还是技术讨论，都对项目发展至关重要。期待您的参与，共同推动项目向前发展，打造最先进序列化框架。