方法内联

上篇文章中，和大家聊过JVM会用编译的方式为代码提速，那在这个基础上，即时编译器还做了很多的优化措施，从而进一步的提升性能，我们这次聊的方法内联就是即时编译器优化措施之一。

来看下这段代码：

private static int add1(int x1, int x2, int x3, int x4){
	return add2(x1, x2) + add2(x3, x4);
}

private static int add2(int x1, int x2) {
	return x1 + x2;
}

这段代码很简单，add1里面调用了两次add2方法，那么大家想一想，编译器怎样优化这段代码呢？

我们都知道，调用方法需要经过压栈出栈的操作，压栈出栈都是有开销的，比如说，压栈的话会向栈里存数据，所以存在内存的开销，同时呢，压栈和出栈都是需要消耗时间的，所以同时还有时间的开销，那么如果这段代码调用次数不多，那么压栈和出栈的开销倒也无所谓，但是假设，这段代码调用的非常频繁，比方说，每秒要调用两万次，那么累计下来的开销还是比较可观的，那么有什么办法去优化呢？
当然是有的，JVM会自动识别热点方法，并自动的进行方法的内联

所谓方法内联，就是把目标方法复制到发起调用的方法之中，避免发生真实的方法调用

比如上面那段代码，进行内联后就会变成这个样子：

private static int add1(int x1, int x2, int x3, int x4){
	return add2(x1, x2) + add2(x3, x4);
}

private static int add2(int x1, int x2) {
	return x1 + x2;
}

//内联后
private static int add1(int x1, int x2, int x3, int x4) {
	return x1 + x2 + x3 + x4;
}

也就是说，他会自动的把add1方法，和add2方法合并到一起去，从而减少压栈和出栈的操作。

那么需要注意的是，使用方法内联是有条件的：

• 方法体要足够小，如果方法体太大，JVM是不会内联的
  • 热点方法： 如果方法体小于325字节会尝试内联，可用-XX:FreqInlineSize修改大小
  • 非热点方法：如果方法体小于35字节，会尝试内联，可用-XX:MaxInlineSize修改大小
• 被调用方法运行时的实现可以被唯一确定
  • static方法、private 方法及final方法，JIT可以唯一确定具体的实现代码。
  • pubic的实例方法，指向的实现可能是自身、父类、子类的代码，当且仅当JIT能够唯一确定方法的具体实现时，才有可能完成内联。

那么我们根据这两点条件，可以总结出使用方法内联所注意的点：

1. 写代码的时候，尽量让方法体小一些，避免在一个方法里面编写大量的代码。
2. 尽量使用final、private、static关键字修饰方法，避免因为多态，需要对方法做额外的检查。
3. 在某些场景下，可通过JVM参数修改阈值，从而让更多的方法内联。

下面我们探讨一下，使用方法内联可能带来的问题：
方法内联不是万能的，他本是也有缺点，方法内联本事就是一种用空间换时间的玩法，用即时编译器在编译期间，把方法调用连接起来，从而减少进栈和出栈的开销，但是呢，经过内联之后的代码会变多，而增加的代码量又取决于方法的调用次数，以及方法本身的大小，所以在一些极端的场景下，内联会出现很多问题：
比如：CodeCache 溢出，导致JVM退化成解释执行模式

内联相关JVM参数

参数名	默认	说明
-XX:+PrintInlining	-	打印内联详情，该参数需要和-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions，且放在该参数之后
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions	-	打印JVM诊断相关的信息
-XX:MaxInlineSize=n	35	如果非热点方法的字节码超过该值，则无法内联，单位字节
-XX:FreqInlineSize=n	325	如果热点方法的字节码超过该值，则无法内联，单位字节
-XXInlineSmallCode=n	1000	目标编译后生成的机器码代销大于该值，则无法内联，单位字节
-XX:MaxInlineLevel=n	9	内联方法的最大调用帧数（嵌套调用的最大内联深度)
-XX:MaxTrivialSize=n	6	如果方法的字节码小于该值，则直接内联，单位字节
-XX:MinInliningThreshold=n	250	如果目标方法的调用次数低于该值，则不去内联
-XX:LiveNodeCountInliningCutoff=n	40000	编译过程中最大活动节点数(IR节点)的上限,仅对C2编译器有效
-XX:InlineFrequencyCount=n	100	如果方法的调用点(call site)的执行次数超过该值，则触发内联
-XX:MaxRecursiveInlineLevel=n	1	递归调用大于那么多次就不内联
-XX:+InlineSynchronizedMethods	开启	是否允许内联同步方法