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深入分析:JVM的优点与缺点

  【IT168 评论】当Java最初诞生的时候,它可以说是其他语言的进化版。不仅因为Java很简单,而且这一进化的语言还是一个可以运行第三方硬件字节码的虚拟机。它还是垃圾收集站,从而令存储管理和内核转储(core dump)不再是麻烦。当然还有它相当全面的类库。虽然它没有什么惊世的新性能,但它把许多语言的优点基于一身。

  本来Java是一个简单独一的语言,但是Sun在长期运营Java的过程中出现了很多错误,比如将语言与runtime合用一个名字,从而使得用户在识别JVM语言项目如Jython、JRuby时难以从思想上隔离Java。最主要的是这样对runtime很不公,因为Java Virtual Machine (JVM)有很多自己的独特之处。

  缺点

  没有一种技术是完美的,JVM也不例外。如果你工作在一个没有Java语言配置的设备上,JVM便无用武之地。JVM为其他语言提供了基础,但JVM最初不是为这个理念设计的。比如我们作为分配对象来维护我们的堆栈时,通常我们会直接操作实时堆栈并添加我们维护所需的其他字段,除此之外再没有控制堆栈的更好的方法。

  还有,当我们创建一个Ruby Fixnum时也很麻烦,我们把这些值用一个Java对象包装。Ruby的C implementation不过只是传递tagged ints,因为没有包装他们就不会符合各种列表,所以Java 基元(Java primitives)也不会切割它。

  顺便说一下:JVM的启动时间也挺长。

  那些为JVM编写高性能代码的开发者会觉得经常被JVM的black box特性所折磨,一旦你加载你的字节码,你就觉得像是摇动老虎机的游戏手柄一样忐忑,不知道结果如何,black box就是意味着不可知。

  优点:

  Hotspot

  对于初学者来说,尽管Hotspot有些神秘,但是性能方面它确实很棒,因为动态建模(dynamic profiling)是优良性能的捷径。HotSpot从运行应用中采样数据,从而可以优化代码,进而得到良好性能。它相当于以模仿人工的方法进行优化。在程序运行的开始,Java代码仍然解释执行,但HotSpot引擎开始进行采样(Profiling)。HotSpot引擎可以集中精力来对HotSpot代码进行深度优化,从而使这部分代码的执行更加迅捷。因此当Hotspot优化时,它为优化设立了一层保护来确保优化的基本原理有效;但当这层保护失效时,优化就会很慢。

  这里是Hotspot在使用中的一个演示:

  在图表中我们运行了一个Mandelbrot Generator很多次,然后测绘它每次生成的时间。你会看到JRuby 1.4.0明显比Ruby 1.8.7以及1.9.2preview2表现更好。如果只看JRuby的起点,会发现比1.8.7慢,但当Hotspot运行后时间曲线迅速下降。

  这里有个有趣的始建波动发生在循环6那里:实际上那是因为Hotspot的动态反优化启动。然后时间波动回到原来状态,优化结束。

  Hotspot已经被全世界的开发者和拥趸支持了近十年,Java 4, 5, 6之间的提升让人印象深刻。每一次它的升级,性能都会有很多提升,它真是的是JVM的一大利器。

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