JVM中集成了兩種編譯器，Client Compiler和Server Compiler，它們的作用也不同，Client Compiler注重啟動速度和區域的優化，Server Compiler則更加關注全域的優化，性能會更好，但由于會進行更多的全域分析，所以啟動速度會變慢，兩種編譯器有著不同的應用場景，在虛擬機中同時發揮作用，
Client Compiler
HotSpot VM帶有一個Client Compiler C1編譯器，這種編譯器啟動速度快，但是性能比較Server Compiler來說會差一些，C1會做三件事：
- 區域簡單可靠的優化，比如位元組碼上進行的一些基礎優化，方法行內、常量傳播等，放棄許多耗時較長的全域優化，
- 將位元組碼構造成高級中間表示（High-level Intermediate Representation，以下稱為HIR），HIR與平臺無關，通常采用圖結構，更適合JVM對程式進行優化，
- 最后將HIR轉換成低級中間表示（Low-level Intermediate Representation，以下稱為LIR），在LIR的基礎上會進行暫存器分配、窺孔優化（區域的優化方式，編譯器在一個基本塊或者多個基本塊中，針對已經生成的代碼，結合CPU自己指令的特點，通過一些認為可能帶來性能提升的轉換規則或者通過整體的分析，進行指令轉換，來提升代碼性能）等操作，最終生成機器碼，
Server Compiler
Server Compiler主要關注一些編譯耗時較長的全域優化，甚至會還會根據程式運行的資訊進行一些不可靠的激進優化，這種編譯器的啟動時間長，適用于長時間運行的后臺程式，它的性能通常比Client Compiler高30%以上，目前，Hotspot虛擬機中使用的Server Compiler有兩種：C2和Graal，
C2 Compiler
在Hotspot VM中，默認的Server Compiler是C2編譯器，
C2編譯器在進行編譯優化時，會使用一種控制流與資料流結合的圖資料結構，稱為Ideal Graph， Ideal Graph表示當前程式的資料流向和指令間的依賴關系，依靠這種圖結構，某些優化步驟（尤其是涉及浮動代碼塊的那些優化步驟）變得不那么復雜，
Ideal Graph的構建是在決議位元組碼的時候，根據位元組碼中的指令向一個空的Graph中添加節點，Graph中的節點通常對應一個指令塊，每個指令塊包含多條相關聯的指令，JVM會利用一些優化技術對這些指令進行優化，比如Global Value Numbering、常量折疊等，決議結束后，還會進行一些死代碼剔除的操作，生成Ideal Graph后，會在這個基礎上結合收集的程式運行資訊來進行一些全域的優化，這個階段如果JVM判斷此時沒有全域優化的必要，就會跳過這部分優化，
無論是否進行全域優化，Ideal Graph都會被轉化為一種更接近機器層面的MachNode Graph，最后編譯的機器碼就是從MachNode Graph中得的，生成機器碼前還會有一些包括暫存器分配、窺孔優化等操作，關于Ideal Graph和各種全域的優化手段會在后面的章節詳細介紹，Server Compiler編譯優化的程序如下圖所示：
Graal Compiler
從JDK 9開始，Hotspot VM中集成了一種新的Server Compiler，Graal編譯器，相比C2編譯器，Graal有這樣幾種關鍵特性：
- 前文有提到，JVM會在解釋執行的時候收集程式運行的各種資訊，然后編譯器會根據這些資訊進行一些基于預測的激進優化，比如分支預測，根據程式不同分支的運行概率，選擇性地編譯一些概率較大的分支，Graal比C2更加青睞這種優化，所以Graal的峰值性能通常要比C2更好，
- 使用Java撰寫，對于Java語言，尤其是新特性，比如Lambda、Stream等更加友好，
- 更深層次的優化，比如虛函式的行內、部分逃逸分析等，
Graal編譯器可以通過Java虛擬機引數-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJVMCICompiler啟用，當啟用時，它將替換掉HotSpot中的C2編譯器，并回應原本由C2負責的編譯請求，
參考原文：基本功 | Java即時編譯器原理決議及實踐 - 美團技術團隊 (meituan.com)
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標籤：Java
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