新一代即时编译器

对需要长时间运行的应用来说，由于经过充分预热，热点代码会被 HotSpot 的探测机制准确定位捕获，并将其编译为物理硬件可直接执行的机器码，在这类应用中 Java 的运行效率很大程度上是取决于即时编译器所输出的代码质量。

HotSpot 虚拟机中包含有两个即时编译器，分别是编译时间较短但输出代码优化程度较低的客户端编译器（简称为 C1）以及编译耗时长但输出代码优化质量也更高的服务端编译器（简称为 C2），通常它们会在分层编译机制下与解释器互相配合来共同构成 HotSpot 虚拟机的执行子系统的。

自 JDK 10 起，HotSpot 中又加入了一个全新的即时编译器：Graal 编译器，看名字就可以联想到它是来自于前一节提到的 Graal VM。Graal 编译器是作为 C2 编译器替代者的角色登场的。C2 的历史已经非常长了，可以追溯到 Cliff Click 大神读博士期间的作品，这个由 C++写成的编译器尽管目前依然效果拔群，但已经复杂到连 Cliff Click 本人都不愿意继续维护的程度。而 Graal 编译器本身就是由 Java 语言写成，实现时又刻意与 C2 采用了同一种名为“Sea-of-Nodes”的高级中间表示（High IR）形式，使其能够更容易借鉴 C2 的优点。Graal 编译器比 C2 编译器晚了足足二十年面世，有着极其充沛的后发优势，在保持能输出相近质量的编译代码的同时，开发效率和扩展性上都要显著优于 C2 编译器，这决定了 C2 编译器中优秀的代码优化技术可以轻易地移植到 Graal 编译器上，但是反过来 Graal 编译器中行之有效的优化在 C2 编译器里实现起来则异常艰难。这种情况下，Graal 的编译效果短短几年间迅速追平了 C2，甚至某些测试项中开始逐渐反超 C2 编译器。Graal 能够做比 C2 更加复杂的优化，如“部分逃逸分析”（Partial Escape Analysis），也拥有比 C2 更容易使用“激进预测性优化”（Aggressive Speculative Optimization）的策略，支持自定义的预测性假设等等。

今天的 Graal 编译器尚且年幼，还未经过足够多的实践验证，所以仍然带着“实验状态”的标签，需要用开关参数去激活，这让笔者不禁联想起 JDK 1.3 时代，HotSpot 虚拟机刚刚横空出世时的场景，同样也是需要用开关激活，也是作为 Classic 虚拟机的替代品的一段历史。

Graal 编译器未来的前途可期，作为 Java 虚拟机执行代码的最新引擎，它的持续改进，会同时为 HotSpot 与 Graal VM 注入更快更强的驱动力。