“-XX:-TieredCompilation” 的作用是什么？

Question

使用java -XX:+PrintFlagsFinal，我找到了TieredCompilation标志，并在网上阅读了一些相关内容。

然而，我仍然不知道将其设置为false时会发生什么。

我知道编译系统支持5个执行级别，基本上分为解释器、C1和C2：

• 级别0-解释器
• 级别1-C1具有完全优化（无剖析）
• 级别2-C1具有调用和回边计数器
• 级别3-C1具有完整剖析（级别2+MDO）
• 级别4-C2

来源: http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u/hotspot/file/2b2511bd3cc8/src/share/vm/runtime/advancedThresholdPolicy.hpp#l34

两个问题:

(1) 通过设置-XX:-TieredCompilation，是否有一些级别被禁用了？如果是，那么是哪些级别？

(2) 是否有一些标志可以决定是否禁用C1或C2，或者根本不编译？

- Markus Weninger

Answer 1

-XX:-TieredCompilation 禁用所有中间编译层（1、2、3），这样一个方法要么被解释执行，要么以最大优化级别（C2）编译执行。

当禁用 TieredCompilation 标志时，会产生以下副作用：

• 编译器线程数量减少；
• 选择简单的编译策略（基于方法调用和回边计数器），而不是高级的编译策略；
• 默认保留的代码缓存大小会缩小5倍。

要禁用 C2 编译器并仅使用没有额外开销的 C1，请设置 -XX:TieredStopAtLevel=1。

要禁用所有 JIT 编译器并在解释器中运行所有内容，请使用 -Xint。

- apangin

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谢谢！现在我有些困惑，因为我得到了不同的答案：设置 -XX:-TieredCompilation 现在会（1.）禁用 C1 并始终编译到最大值（C2），还是（2.）根据 CPU 启发式地决定禁用哪个编译层次（如 @AlBlue 所述）？这也使我难以决定哪一个答案是正确的 :P - Markus Weninger

@ MarkusWeninger 我已在 AlBlue 的答案下发表了评论。它不是很准确。 - apangin

谢谢，我刚看到。在第二条评论中，您提到了“TierXCompileThreshold”和“-XX：CompilationPolicyChoice = 2”，这是两个我仍然不了解的新东西，但我会去了解一下。: P 但第一条评论很好地回答了我的问题。 - Markus Weninger

Answer 2

有不同级别的JIT，正如您所注意到的（包括完全不运行JIT）。

在旧版本的Java中，您必须首先选择它们（例如-Xint，-client，-server）才能仅使用解释器、仅使用客户端（C1）编译器或仅使用服务器（C2）编译器运行。

Tiered compilation是Java 7中引入的，这意味着hotspot编译器可以在这些步骤之间无缝切换。因此，发生的情况是，在一定数量的运行之后，代码将使用C1进行编译，然后在更多的运行之后，它将使用C2进行编译。这是基于方法的，因此当应用程序运行时，重要的部分将只在解释器下运行（用于冷代码），然后在运行了大量代码后（热点），它将被编译为更高效的代码。您可以通过运行来查看不同的级别

$ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep CompileThreshold
intx Tier2CompileThreshold                     = 0
intx Tier3CompileThreshold                     = 2000
intx Tier4CompileThreshold                     = 15000
openjdk version "1.8.0_92"
OpenJDK Runtime Environment (Zulu 8.15.0.1-macosx) (build 1.8.0_92-b15)
OpenJDK 64-Bit Server VM (Zulu 8.15.0.1-macosx) (build 25.92-b15, mixed mode)

-XX:-TieredCompilation实际上就是TieredCompilation=false，这意味着不进行此转换，并且您必须事先选择使用客户端或服务器编译器。JVM会根据您的CPU启发式地决定应用哪种模式；如果您有多个处理器或64位VM，则它将使用Server VM（C2），否则将使用Client VM（C1）。

因此，-Xint将仅使用解释器运行（即无编译器），您可以分别使用-client或-server选择仅使用C1或C2，以及-XX:-TieredCompilation

- AlBlue

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谢谢，-Xint、-client 和 -server 就是我一直在寻找的标志。 - Markus Weninger

如果你想更深入地了解编译级别，可以参考我在 https://speakerdeck.com/alblue/hotspot-under-the-hood 中的介绍。 - AlBlue

谢谢，我会看一下的！ :) - Markus Weninger

在现代JDK版本中，-client和-server标志已被忽略。使用-XX：-TieredCompilation或-XX：TieredStopAtLevel = 1来禁用C1或C2。请注意，这不会改变原始含义。 - apangin

除非使用 -XX:CompilationPolicyChoice=2 明确选择了 SimpleThresholdPolicy，否则 TierXCompileThreshold 标志在分层编译中不起作用。 - apangin

Answer 3

作为Java 8用户，建议在浮点数的生产环境中禁用TieredComplilation。

Oracle不会在Java8上修复此问题。 所有使用G1GC的热点JVM 8都有相同的问题。

（Bug1）（Bug2）

- WENPIN1

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自Java 9起，错误已经被修复。 - Desik

如何禁用分层编译？使用-XX:-TieredCompilation。在浮点数中使用什么？ - Lonzak

这些漏洞在8u192和8u201中得到修复，因此现在可以安全地在Java 8中使用。 - AlBlue