Java Leyden可3倍提高JVM启动和预热时间


Leyden 存储库的目的是对 Java 程序的启动时间、达到峰值性能的时间和占用空间进行原型改进 。

Leyden 原型包含许多优化，将工作从运行时转移到早期阶段，这些阶段称为训练运行。在训练运行中，我们根据对应用程序实际行为的观察，预先计算各种信息，并将字节码预编译为本机代码。

Leyden repo 密切跟踪 JDK 主线开发。我们通常只比主线JDK repo晚几周。我们在 JDK 主线上实现了以下改进：

  • 统一缓存数据存储（JDK-8320264） ：这是对CDS 的增强：
    • 除了类元数据和堆对象之外，现在 CDS 还可以用于存储分析数据以及已编译的 Java 方法。
    • 我们简化了 CDS 档案的创建，以便您可以轻松地在 Java 应用程序中使用 CDS。
    • 该功能可通过新的 VM 标志访问-XX:CacheDataStore。
  • CDS 档案中的已加载类 (JDK-8315737)：这使 JVM 能够在应用程序启动时立即将类置于已加载状态。因此，我们可以用相当简化的假设来实现许多其他时间移位优化。
    • 可以使用新的 VM 标志来访问此功能-XX:+PreloadSharedClasses。（注意，当 JDK-8315737 集成到 JDK 主线时，此标志将被重命名）。
  • CDS 档案中的方法配置文件 (JDK-8325147)：我们将训练运行中的方法配置文件存储在 CDS 档案中，从而使 JIT 能够在预热期间更早开始编译。因此，Java 应用程序可以更快地达到最佳性能。
    • 该功能由新的 VM 标志-XX:+RecordTraining和启用-XX:+ReplayTraining。
  • 提前解析常量池条目：新的 VM 标志-XX:+ArchiveFieldReferences， -XX:+ArchiveMethodReferences使得-XX:+ArchiveInvokeDynamic在训练运行期间解析许多常量池条目成为可能。这允许应用程序更快地启动。此外，已解析的常量池条目的存在允许 AOT 编译器生成更好的代码。
  • Java 方法的提前编译：训练运行期间经常使用的方法可以编译并与 CDS 档案一起存储。因此，只要应用程序在生产运行中启动，其方法就可以在本地执行。
    • -XX:+StoreCachedCode此功能由新的 VM 标志、-XX:+LoadCachedCode和启用-XX:CachedCodeFile。
    • 目前，本机代码存储在单独的文件中，但我们的计划最终将本机代码存储在 CDS 存档文件中。
  • 提前生成动态代理：动态代理经常被流行的应用程序框架使用。我们可以通过提前生成这些代理来缩短启动时间。
    • 该功能由新的 VM 标志启用-XX:+ArchiveDynamicProxies。
  • 提前生成反射数据：反射数据（例如 的实例 java.lang.reflect.Method）由 JVM 生成以支持java.lang.reflect操作。我们可以提前生成这些数据以改善启动。
    • 该功能由新的 VM 标志启用-XX:+ArchiveReflectionData。
  • 类加载器查找缓存：有时应用程序框架可能会按名称执行多次类查找（使用Class.forName()等）。此优化允许快速完成此类查找，而无需扫描类路径。
    • 该功能由新的 VM 标志启用-XX:+ArchiveLoaderLookupCache。