各位同学，开发者学堂Java 图谱中Java 高级工程师篇的课程“Java 虚拟机原理”的课程给开始更新了，第五课时“Dragonwell特性：JWarmup”的干货总结来啦！一起学习新课程吧！

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课程名称：Dragonwell特性：JWarmup

课程地址：https://developer.aliyun.com/learning/course/56/detail/1064

图谱名称：Alibaba Java 技术图谱

图谱地址：https://developer.aliyun.com/graph/java

Dragonwell特性：JWarmup

一、JWarmup背景 

（一）应用程序预热 

Java的方法要被执行时，首先这个方法所在的类需要被JVM加载，这个过程包括各类文件的验证、解析、链接以及类的初始化。当这个类被加载进来了以后，JVM就可以去执行这个方法。 

JVM在刚开始的时候会使用模板解释器去解释执行方法，模板解释器除了一个个去执行方法中的Bytecodes之外，还会额外收集关于方法执行动态运行的信息，例如方法执行的调用次数，调用时一些类型的信息等。这些信息都会提供给JVM的即时编译器，由它利用这些信息将刚才解释执行发现的热点方法编译成为Native Code。这样JVM就不用模板解释器去执行这些方法，而是去执行性能更高的Native Code，从而使应用程序的性能得到大幅提升。 

当大多数热点方法都被编译成为Native Code以后，应用程序的预热就完成了。 

 

（二）遇到的问题 

Java有非常丰富的应用场景，一个典型的场景就是我们会用Java写一些 Web服务。在Web服务的部署过程中，会发现预热给我们带来非常大的困扰。当我们把一个Web服务部署到线上后，应用启动完成，此时就会有大量的用户请求进入。 

这个时候由于有大量的热点方法需要被编译，JVM的编译线程会非常忙碌，因为它需要占用大量的CPU将这些方法编译成为Native Code。同时又因为用户的线程需要执行解决用户的请求，因此它也会占用大量的CPU，并且会抢占编译线程所使用的CPU，这样就会导致编译线程无法尽快地把这些热点方法编译到Native Code，使得应用程序长时间运行在解释执行的状态，降低服务的质量。同时，服务的RT会增加，服务所使用的CPU也会非常的高，这就是在真实场景中所遇到应用程序预热的问题，接下来我们来看一下阿里巴巴Dragonwell 8中的JWarmup特性是如何解决这个问题。 

 

 

二、JWarmup功能 

 

上方为JWarmup的流程图，它将应用程序的发布分成了两个阶段，分别是Recording和Replaying。在Recording阶段，JVM会接受线上的请求，同时记录JVM即时编译器它所编译方法的信息，并且将这些信息都输出到一个文件之中。 

等到第二次再去启动的时候，JVM就可以去读取刚刚所记录的这些方法编译的信息，同时会主动的触发即时编译器编译刚刚记录的热点方法，使得在用户请求到来之前，就把热点方法编译成为性能较高的Native Code，避免了在用户请求大量进入的时候做编译，这样就能够进一步提高应用程序的性能，节约CPU使用率。 

 

 

三、案例演示 

（一）Demo代码 

 

下面根据一个简单的例子展示如何使用JWarmup功能。 

上方为一个简单的 Java程序，在这个程序之中有一个循环用来模拟线上应用的一个热点，循环会反复调用一个方法。 

 

（二）Recording 

如何去使用JWarmup的记录功能Recording？ 

• 首先，从http://dragonwell-jdk.io/下载Dragonwell 8； 
  
• 添加JVM参数启动JWarmup的记录功能： 
  

-XX:+CompilationWarmUpRecording 

-XX: CompilationWarmUpRecording=30 

-XX: CompilationWarmUpLogfile=./jwarmup.log 

-XX：-ClassUnloading 

第一个参数表示去打开JWarmup的记录功能； 

第二个参数表示需要记录的时间，在当前Demo之中选择记录30秒； 

第三个参数表示记录编译信息生成文件的路径，在这个Demo中，我们将这个文件生成在当前目录下的jwarmup.log这个文件； 

第四个参数是由于JWarmup的Recording功能不支持ClassUnloading，所以需要将这一功能关闭。 

当设定的记录时间到了以后，JWarmup会将记录好的编译信息输出到指定的文件之中，同时会在应用程序的输出中看到以下这样一条日志，表明记录是成功的。 

 

 

（三）Replaying 

如何使用JWarmup的Replaying功能？ 

• 添加JVM参数： 
  

-XX:+CompilationWarmUp 

-XX:+CompilationWarmUpLogfile=./jwarmup.log 

-XX:+PrintCompilationWarmUpDetail 

第一个参数表示要使用JWarmup的编译功能； 

第二个参数需要指定刚刚记录的包含编译信息的文件，在当前Demo之中，就是刚刚所记录的当前目录下的jwarmup.log文件； 

第三个参数表示我希望JWarmup打印出一些详细的日志，帮助我记录JWarmup工具的一些行为。 

当把这些参数配置好以后，将服务启动，等待一些关键的类的加载完成，可以使用jcmd <pid> JWarmup -notify主动触发Warmup的编译。 

当Warmup编译完成后，可以在程序的标准输出中看到下面三条log，就表示这一次Warmup编译是成功的。 

 

以上就是关于JWarmup的基本介绍，包含JWarmup所需要解决的问题，解决方法，以及用案例讲述如何使用JWarmup功能。同时，我们对JWarmup这个功能还做了非常多的改进，形成了我们另外一份工作：JWarmup2。 

 

上方为JWarmup2整体流程图，可以看到在这份工作之中，我们记录了更加丰富的信息，去更好的解决应用程序预热的问题。 

首先我们会使用JFR（Java Flight Recorder）统一所记录的编译的信息，这些信息也可以形成一个JFR文件，使用JDK官方所提供的Java Mission Control浏览所记录的所有热点方法的信息。 

此外，我们除了记录一些方法的编译，还记录了每一个方法它所依赖的类的信息。这样子在我们第二步预热的时候，就可以根据这些依赖的信息，当我们看到一个方法，它所有的依赖的类都被加载了以后，就会自动触发这个方法的Warmup编译，避免了人工手动触发Warmup编译。 

此外，我们还额外记录了这些方法所有的Profiling信息，这些信息能够帮助我们在第二步去更好地生成Warmup的代码，从而进一步提高应用程序的性能。 

JWarmup2未来将在阿里巴巴Dragonwell 11中开源，欢迎大家使用。