JDK 1.4版本(包括之后的版本)最显著的新特性就是增加了NIO(New IO),能够以非阻塞的方式处理网络的请求,这就使得在Java中只需要少量的线程就能处理大量的并发请求了。但是使用NIO不是一件简单的技术,它的一些特点使得编程的模型比原来阻塞的方式更为复杂。
在JDK 1.4的新特性中,NIO无疑是最显著和鼓舞人心的。NIO的出现事实上意味着Java虚拟机的性能比以前的版本有了较大的飞跃。在以前的JVM的版本中,代码的执行效率不高(在最原始的版本中Java是解释执行的语言),用Java编写的应用程序通常所消耗的主要资源就是CPU,也就是说应用系统的瓶颈是CPU的计算和运行能力。在不断更新的Java虚拟机版本中,通过动态编译技术使得Java代码执行的效率得到大幅度提高,几乎和操作系统的本地语言(例如C/C++)的程序不相上下。在这种情况下,应用系统的性能瓶颈就从CPU转移到IO操作了。尤其是服务器端的应用,大量的网络IO和磁盘IO的操作,使得IO数据等待的延迟成为影响性能的主要因素。NIO的出现使得Java应用程序能够更加紧密地结合操作系统,更加充分地利用操作系统的高级特性,获得高性能的IO操作。
JIT Compiler(Just-in-time Compiler) 即时编译 最早的Java建置方案是由一套转译程式(interpreter),将每个Java指令都转译成对等的微处理器指令,并根据转译后的指令先后次序依序执行,由于一个Java指令可能被转译成十几或数十几个对等的微处理器指令,这种模式执行的速度相当缓慢。 针对这个问题,业界首先开发出JIT(just in time)编译器。当Java执行runtime环境时,每遇到一个新的类别(class:类别是Java程式中的功能群组),类别是Java程式中的功能群组-JIT编译器在此时就会针对这个类别进行编译(compile)作业。经过编译后的程式,被优化成相当精简的原生型指令码(native code),这种程式的执行速度相当快。花费少许的编译时间来节省稍后相当长的执行时间,JIT这种设计的确增加不少效率,但是它并未达到最顶尖的效能,因为某些极少执行到的Java指令在编译时所额外花费的时间可能比转译器在执行时的时间还长,针对这些指令而言,整体花费的时间并没有减少。 基于对JIT的经验,业界发展出动态编译器(dynamic compiler),动态编译器仅针对较常被执行的程式码进行编译,其余部分仍使用转译程式来执行。也就是说,动态编译器会研判是否要编译每个类别。动态编译器拥有两项利器:一是转译器,另一则是JIT,它透过智慧机制针对每个类别进行分析,然后决定使用这两种利器的哪一种来达到最佳化的效果。动态编译器针对程式的特性或者是让程式执行几个循环,再根据结果决定是否编译这段程式码。这个决定不见得绝对正确,但从统计数字来看,这个判断的机制正确的机会相当高。事实上,动态编译器会根据「历史资料」做决策,所以程式执行的时间愈长,判断正确的机率就愈高。以整个结果来看,动态编译器产生的程式码执行的速度超越以前的JIT技术,平均速度可提高至50%。
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