Java循环在某些运行/ JIT的错误之后变慢？

序言：手动编写微基准几乎注定要失败。
有些框架已经解决了常见的基准测试问题。

1. JIT编译单元是一种方法。将多个基准测试整合到一个方法中会导致无法预测的结果。

2. JIT严重依赖于执行配置文件，即运行时统计信息。如果某个方法长时间运行第一个方案，JIT将为其优化生成的代码。当该方法突然切换到另一个方案时，不要指望它以相同的速度运行。

3. JIT可能会跳过优化未执行的代码。它将为该代码留下一个不常见的陷阱。如果遇到陷阱，JVM将取消优化已编译的方法，切换到解释器，然后使用新知识重新编译代码。例如，当您的方法

   run

   在第一个热循环中第一次编译时，JIT尚不知道

   System.out.println

   。一旦执行完成

   println

   ，较早的编译代码很可能会被优化。

4. 方法越大，为JIT编译器进行优化就越难。例如，似乎没有足够的备用寄存器来容纳所有局部变量。这就是您的情况。

综上所述，您的基准测试似乎通过了以下情形：

1. 第一个热循环（

   addStatic

   ）触发

   run

   方法的编译。执行概要除了

   addStatic

   方法外什么都不知道。

2. System.out.println

   触发去优化，然后第二个热循环（

   addDynamic

   ）导致

   run

   方法重新编译。
3. 现在执行配置文件仅包含有关的信息

   addDynamic

   ，因此JIT优化了第二个循环，而第一个循环似乎有额外的寄存器溢出：

优化循环：

0x0000000002d01054: add    %rbx,%r140x0000000002d01057: add    $0x1,%rbx          ;*ladd  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::addDynamic@2  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@1050x0000000002d0105b: add    $0x1,%r14          ; OopMap{rbp=Oop off=127}  ;*goto  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@1160x0000000002d0105f: test   %eax,-0x1c91065(%rip)        # 0x0000000001070000  ;*lload  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@92  ;   {poll}0x0000000002d01065: cmp    $0x3b9aca00,%rbx0x0000000002d0106c: jl     0x0000000002d01054

循环产生额外的寄存器溢出：

0x0000000002d011d0: mov    0x28(%rsp),%r11  <---- the problem is here0x0000000002d011d5: add    %r10,%r110x0000000002d011d8: add    $0x1,%r100x0000000002d011dc: add    $0x1,%r110x0000000002d011e0: mov    %r11,0x28(%rsp)    ;*ladd  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::addStatic@2  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@330x0000000002d011e5: mov    0x28(%rsp),%r11  <---- the problem is here0x0000000002d011ea: add    $0x1,%r11          ; OopMap{[32]=Oop off=526}  ;*goto  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@440x0000000002d011ee: test   %eax,-0x1c911f4(%rip)        # 0x0000000001070000  ;*goto  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@44  ;   {poll}0x0000000002d011f4: cmp    $0x3b9aca00,%r100x0000000002d011fb: jl     0x0000000002d011d0  ;*ifge  ; - TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls::run@25

PS 以下JVM选项对于分析JIT编译很有用：

-XX:+PrintCompilation -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintInlining -XX:+PrintAssembly -XX:Compileonly=TestPerformanceOfStaticVsDynamicCalls