编译器（或JVM）是否会优化这段代码？我该如何检查？

Question

假设我有这个类：

Util
{
    public static void doSomething()
    {
         if (FLAG) foo();
         else bar();
    }

    public static void foo() { /* do something */ }
    public static void bar() { /* do something else */ }

    public static final boolean FLAG = computeFlag();
    private static boolean computeFlag() { /* do some computation during init time*/ }
}

FLAG 显然永远不会改变。 假设 Util.doSomething() 被频繁使用（并且在许多关键位置上，性能确实很重要）。 Java 编译器或 JVM 是否足够聪明，可以缓存 doSomething 的代码体，以便代码无需重新评估 FLAG 或执行分支指令。

我应该如何检查这一点？

谢谢

- One Two Three

---

编译器，不行。JVM，可能可以。 - undefined

CPU的分支预测器会因为一个新的、令人惊叹的价值永远不变而被撕裂。 - undefined

抱歉，我弄错了，我不是指编译器，我是指JVM，没错。 - undefined

我确实做出了改变。（如果有些编译器足够聪明，可以静态评估computeFlag的主体，并且在编译时知道值是已知的，因此FLAG的值也在编译时已知... :D） - undefined

在运行时确定，而不是编译时确定。如果computeFlag理论上可能受到在运行时确定的任何因素的影响，编译器无法在编译时确定其值。如果不是这样的话，你应该直接找出并赋值。 - undefined

Answer 1

这可能取决于您使用的JVM。对于Oracle Hotspot JVM，您可以使用生成的机器代码进行检查。

java -server -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly your.MainClass

只要您在库路径中拥有必要的本地库（文档详细说明了可以获取这些二进制文件的位置），就可以运行该类。

运行该类：

public class DecompileTest {

    public static void doSomething() {
        if (FLAG)
            foo();
        else
            bar();
    }

    static int fooCount;

    public static void foo() {
        fooCount++;
    }

    public static void bar() {
        fooCount--;
    }

    public static final boolean FLAG = computeFlag();

    private static boolean computeFlag() {
        System.out.println("Shall I set the flag? (y/n)");
        try {
            return System.in.read() == 'y';
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            doSomething();
        }
        System.out.println(fooCount);
    }   
}

使用技巧

java version "1.7.0_21"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_21-b11)
Java HotSpot(TM) Server VM (build 23.21-b01, mixed mode)

在我的英特尔处理器上，会生成一段冗长的反汇编代码，其中相关部分如下所示：

Decoding compiled method 0x009ca408:
Code:
[Entry Point]
[Verified Entry Point]
[Constants]
  # {method} 'doSomething' '()V' in 'stackoverflow/DecompileTest'
  #           [sp+0x10]  (sp of caller)
  0x009ca500: sub    $0xc,%esp
  0x009ca506: mov    %ebp,0x8(%esp)     ;*synchronization entry
                                        ; - stackoverflow.DecompileTest::doSomething@-1 (line 8)
  0x009ca50a: mov    $0x295dc208,%ebx   ;   {oop(a 'java/lang/Class' = 'stackoverflow/DecompileTest')}
  0x009ca50f: incl   0x70(%ebx)         ;*putstatic fooCount
                                        ; - stackoverflow.DecompileTest::foo@5 (line 17)
                                        ; - stackoverflow.DecompileTest::doSomething@6 (line 9)
  0x009ca512: add    $0x8,%esp
  0x009ca515: pop    %ebp
  0x009ca516: test   %eax,0x950000      ;   {poll_return}
  0x009ca51c: ret    
  0x009ca51d: hlt    
  0x009ca51e: hlt    
  0x009ca51f: hlt    
[Exception Handler]
[Stub Code]
  0x009ca520: jmp    0x009c78c0         ;   {no_reloc}
[Deopt Handler Code]
  0x009ca525: push   $0x9ca525          ;   {section_word}
  0x009ca52a: jmp    0x009ae280         ;   {runtime_call}
  0x009ca52f: hlt    

也就是说，FLAG的测试和bar()的调用都被视为死代码并被消除，而foo方法体已经被内联。

- meriton

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+1（如果允许我的话，我会给你+100分！）感谢关于如何获取反汇编文档的指南。 :) - undefined

Answer 2

是的，这种代码很容易成为HotSpot死代码消除的目标。即使FLAG可能会改变，HotSpot也会通过分析确定在实际执行中它始终是相同的，并消除未执行的分支。

参考: 性能策略索引。

- Marko Topolnik

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是的，JVM可以将这样的标志内联到代码中。实际上，即使对于非final标志，它也会这样做。 http://vanillajava.blogspot.co.uk/2012/01/demonstrating-when-volatile-is-required.html - undefined

即使 FLAG 可能会改变，HotSpot 仍然会消除未执行的分支: 我并不完全同意。作为一种推测性优化，生成的机器代码必须至少测试一次条件，以便在需要时进行反优化，因此生成的机器代码仍然包含分支指令。实际上，如果我移除 final 并运行我答案中的测试代码，将会对 FLAG 进行测试，并在值为 false 时进行分支。事实上，即使 FLAG 不是 final，对 bar() 的调用仍然是生成的机器代码的一部分。 - undefined