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JIT編譯器如何工作?
JIT在哪里使用?
使用JIT的優(yōu)點
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什么是JIT編譯器?

Jun 29, 2025 am 12:23 AM
編譯器 jit編譯器

JIT編譯器在執(zhí)行過程中通過編譯代碼來改善運行時性能。它通過首先解釋代碼,檢測常用的部分(稱為“熱點”)來工作,將這些部分匯編為即時的機器代碼,并緩存編譯的代碼以進行重復(fù)使用。它被廣泛用于Java Virtual Machine,.NET的常見語言運行時,JavaScript引擎(例如V8)和Python實現(xiàn)諸如PYPY之類的環(huán)境中。優(yōu)點包括通過運行時優(yōu)化,平臺獨立性和基于實際用法的自適應(yīng)優(yōu)化的性能提高,而弊端則涉及增加內(nèi)存使用,啟動延遲以及調(diào)試中增加的復(fù)雜性。盡管有好處,JIT可能不適合需要可預(yù)測的性能或在低內(nèi)存條件下運行的系統(tǒng)。

什么是JIT編譯器?

JIT編譯器或即將到來的編譯器是在某些編程環(huán)境中使用的一種編譯器,該編譯器在程序執(zhí)行期間而不是事先編譯代碼。與在運行程序之前將源代碼轉(zhuǎn)換為機器代碼的傳統(tǒng)編譯器不同,JIT編譯器在程序運行時即時進行了翻譯。

這種方法允許基于運行時信息進行優(yōu)化,從而可以改善性能。使用JIT編譯器的主要好處是,它可以將編譯代碼的速度與解釋的代碼的靈活性和可移植性相結(jié)合。

JIT編譯器如何工作?

JIT編譯器通常在虛擬機(例如Java Virtual Machine或.NET的常見語言運行時)等環(huán)境中工作。這是一個簡化的故障:

  • 首先解釋:最初,程序以解釋模式運行。這意味著系統(tǒng)逐行讀取和執(zhí)行代碼。
  • 熱點檢測:隨著程序的運行,JIT編譯器經(jīng)常識別代碼的經(jīng)常執(zhí)行,通常稱為“熱點”。
  • 即時編譯:然后將這些熱點匯編為本機機器代碼,以更快地執(zhí)行。
  • 緩存編譯的代碼:一旦編譯,將最終的機器代碼緩存,因此每次運行時都不需要重新編譯它。

該過程對用戶是透明的,并有助于使應(yīng)用程序運行速度更快而無需更改編寫或部署的方式。

JIT在哪里使用?

您最常在依賴中間字節(jié)碼表示的環(huán)境中找到JIT編譯器:

  • Java(JVM): Java Virtual Machine使用JIT將Java字節(jié)碼編譯為本機機器代碼。
  • .NET Framework(CLR):通用語言運行時對.NET語言(例如C#)進行類似的即時編譯。
  • JavaScript引擎:現(xiàn)代瀏覽器在JavaScript引擎(如V8(用于Chrome))中使用JIT來加快腳本執(zhí)行。
  • Python實現(xiàn):與標(biāo)準(zhǔn)CPYTHON解釋器相比,一些替代性Python實現(xiàn)使用JIT來提高性能。

在每種情況下,目標(biāo)都是相同的:提高運行時性能而不犧牲平臺獨立性或易于開發(fā)。

使用JIT的優(yōu)點

像任何技術(shù)一樣,JIT匯編具有優(yōu)勢和權(quán)衡:

優(yōu)點:

  • 通過運行時優(yōu)化的性能改進
  • 平臺獨立性(代碼可在任何地方運行而無需重新編譯)
  • 基于實際使用模式的自適應(yīng)優(yōu)化

缺點:

  • 增加了由于存儲字節(jié)碼和編譯代碼而增加的內(nèi)存使用情況
  • 初始啟動延遲,因為系統(tǒng)在編譯代碼之前對代碼進行解釋
  • 由于動態(tài)匯編而進行調(diào)試和分析的復(fù)雜性

值得注意的是,JIT并不總是最好的選擇,例如,在可預(yù)測性能比峰值性能更重要的系統(tǒng)中,或在低內(nèi)存環(huán)境中。

基本上,JIT編譯器彌合了口譯員與傳統(tǒng)編譯器之間的差距。他們提供了速度和靈活性的平衡,為許多現(xiàn)代軟件平臺提供動力。

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