为什么 Java 编译器不优化一个简单的方法？ [复制]

Question

我有一个简单的类用于说明目的：

public class Test {

    public int test1() {
        int result = 100;
        result = 200;
        return result;
    }

    public int test2() {
        return 200;
    }
}

编译器生成的字节码（由javap -c Test.class检查）如下：

public int test1();
Code:
   0: bipush        100
   2: istore_1
   3: sipush        200
   6: istore_1
   7: iload_1
   8: ireturn

public int test2();
Code:
   0: sipush        200
   3: ireturn

为什么编译器没有将test1 方法优化为为test2 方法生成的相同字节码？我希望它至少可以避免 result 变量的冗余初始化，因为很容易得出结论：根本没有使用值 100。

我在 Eclipse 编译器和 javac 中都观察到了这一点。

javac 版本：1.8.0_72，作为 JDK 的一部分与 Java 一起安装：

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_72-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.72-b15, mixed mode)

Answer 1

JVM 优化字节码，创建称为代码缓存 的东西。与 C++ 不同，JVM 可以收集有关您的程序的大量数据，例如，for 循环有多热？、该代码块是否值得优化？ 等等。所以在这里优化非常有用，并且通常会产生更好的结果。

如果您在从 java 转换为字节码时进行优化（即，当您调用 javac 时），您的代码可能最适合您的计算机，但不适用于某些不同的平台 .所以在这里优化是没有意义的。

作为示例，假设您的程序使用 AES 加密。现代 CPU 具有特定于 AES 的指令集，具有特殊的硬件，可以使加密速度更快。

如果 javac 尝试在编译时进行优化，那么它要么

• 在软件级别优化指令，在这种情况下，您的编程将无法从现代 CPU 中受益，或者，
• 将您的 AES 指令替换为等效的 CPU-AES 指令，仅在新 CPU 上支持，这会降低您的兼容性。

如果 javac 将它们保留在 byptcode 中，则运行在较新 CPU 上的 JVM 可以将它们识别为 AES 并利用此 CPU 功能，而运行在较旧 CPU 上的 JVM 可以优化它们运行时的软件级别（代码缓存），为您提供优化和兼容性。

Answer 2

典型的 Java 虚拟机在运行时优化您的程序，而不是在编译期间。在运行时，JVM 对您的应用程序有更多的了解，包括程序的实际行为和执行程序的实际硬件。

字节码只是对您的程序应该如何运行的描述。运行时可以免费对您的字节码应用任何优化。

当然，有人可能会争辩说，即使在编译期间也可以应用这种微不足道的优化，但总的来说，不将优化分布在几个步骤中是有意义的。任何优化都会有效地导致原始程序的信息丢失，这可能会使其他优化变得不可能。这就是说，并非所有“最佳优化”总是显而易见的。一种简单的方法是在编译期间简单地放弃（几乎）所有优化并在运行时应用它们。