，如范围检查消除、空值检查消除等，另外，还有可能根据解释器或 Client Compiler 提供的性能监控信息，进行一些不稳定的激进优化，如守护内联、分支频率预测等 Sever Compiler 即时编译器...三、运行期优化技术 HotSpot 虚拟机设计团队为了实现程序更快的执行效率，列出了很多的优化手段，比如方法内联、冗余访问消除、复写传播、无用代码消除、公共子表达式消除、数组边界检查消除、逃逸分析等。...3.2、数组边界检查消除 数组边界检查消除也是一个经典优化技术。...Java 语言作为一门动态安全的语言，会自动对数组的读写访问索引合法性做检查，当超出地址范围，会抛出java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException异常，这对软件开发很友好...如果能在编译期根据数据流分析判定索引一直在数组边界内，就可以消除数组上下边界的检测，从而节省很多次条件判断操作。
6.2 HotSpot虚拟机内的即时编译器 解释器和编译器 HotSpot虚拟机采用解释器与编译器并存的架构，解释器与编译器两者各有优势： 当程序需要迅速启动和执行的时候，解释器可以首先发挥作用，省去编译的时间...，立即执行 在程序运行后，随着时间的推移，编译器逐渐发挥作用，把越来越多的代码编译成本地代码之后，可以获得更高的执行效率 当程序运行环境中内存资源限制较大，可以使用解释执行节约内存，反之可以使用编译执行来提升效率...数组边界检查消除 组边界检查消除（Array Bounds Checking Elimination）是即时编译器中的一项语言相关的经典优化技术。...由于java语言中访问数组元素时，系统将会自动进行上下界的范围检查，这必定会造成性能负担。为了安全，数组边界检查是必须做的，但数组边界检查是否必须一次不漏的执行则是可以“商量”的事情。...例如编译器通过数据流分析判定数组下标的取值永远在[0,数组.length)之内，就可以把数组的上下界检查消除 从更高的角度看，大量安全检查使编写java程序更简单，但也造成了更多的隐式开销，对于这些隐式开销
即时编译器 Java程序最初都是通过解释器Interpreter进行解释执行的，当虚拟机发现某个方法或代码块运行特别频繁，就会把这些代码认定为热点代码，为了提高热点代码的执行效率，在运行时，虚拟机会把这些代码编译成本地机器码...当程序需要快速启动和执行时，解释器可以先发挥作用，省去编译的时间，立即运行。当程序启动后，编译器逐渐发挥作用，将热点代码编译成本地机器码，减少解释器的中间损耗，提高执行效率。...好处时实现简单高效，还可以很容易的获取方法调用关系。缺点时很难精确的确认一个方法的热点，容易收到线程阻塞或别的外界因素影响。2.基于计数器的热点探测 HotSpot采用的就是这种。...与方法计数器不同，回边计数器没有热度衰减，当计数器溢出时，它还会把方法计数器也调整为溢出，这样下次再进入该方法时会执行标准编译过程。...}} 第二阶段，从HIR中产生低级中间代码（LIR,Low-Level Intermediate Representation)，在此之前会在HIR上完成一些优化如空值检查消除，范围检查消除等
而当程序运行环境中内存资源限制较大时，可以使用解释执行节约内存，反之可以使用编译执行来提高效率。...解释器和编译器之间还可以通过逆优化退回到解释状态继续执行，因此，在整个虚拟机执行架构中，解释器与编译器经常配合工作。...一个平台相关的后端从HIR中产生低级中间代码表示，而在此之前，在HIR上完成另外一些优化， 如空值检查消除、范围检查消除等。 3....编译优化技术 虚拟机中的具有代表性的优化技术： **语言无关的经典优化技术之一：公共子表达式消除。 语言相关的经典优化技术之一：数组范围检查消除。...数组边界检查消除 系统将自动进行数组上下界的范围检查。 隐式异常处理：Java中空指针和算术运算中除数为零的检查。此外还有：自动装箱消除、安全点消除、消除反射等等。
此规则群组使构建在分配的内存块范围内运行的代码更加容易。它通过专注于消除违背边界规则的主要来源来做到这一点：指针算术和数组索引。此规则群组的核心功能之一是将指针限制为仅引用单个对象，而不是数组。...我们将边界安全性定义为程序不通过对象访问为其分配的范围之外的内存的属性。仅当与类型安全性和生命周期安全性结合使用时，边界安全性才是完整的，后者包含允许违反边界的其他不安全操作。...Bounds.4：不要使用未经边界检查的标准库函数和类型：以类型安全的方式使用标准库。...边界安全性意味着对对象（尤其是数组）的访问不会超出对象的内存分配范围。这消除了许多隐患和难以发现的错误，包括（著名的）“缓冲区溢出”错误。这可以消除安全漏洞以及内存损坏的主要根源（超出限制时）。...即使越界访问只是“读取”，它也可能导致违反不变量（当访问的类型不是假定的类型时）和“神秘的价值”。
当移动对象时，并行收集器尝试将相关对象保持在一起，从而改善了内存局部性和缓存利用率，从而改进了变异器性能。这是通过深入复制对象来完成的 。 并行收集器还可以更好地使用可用内存。...通过压缩堆中的间隙，而不是将它们收集到freelist中，消除了内存碎片，并通过消除freelist搜索来简化旧对象分配。...优化器执行所有经典优化，包括死代码消除，循环不变提升，常见子表达式消除，常量传播，全局值编号和全局代码运动。它还具有更具体针对Java技术的优化，例如零检查和范围检查消除以及异常抛出路径的优化。...范围检查消除：Java编程语言规范要求对每个数组访问执行数组边界检查。当编译器可以证明用于数组访问的索引在范围内时，可以消除索引边界检查。...包括的功能有： 全速调试：Java HotSpot VM利用动态去优化技术全面支持应用程序的调试。在早期的Java虚拟机实现中，当启用调试支持时，应用程序仅在解释器中运行。
HotSpot虚拟机内的即时编译器 HotSpot虚拟机内同时包含解释器与编译器，两者各有优势。...优势体现如下： 1、当程序需要迅速启动和执行的时候，解释器可以首先发挥作用，省去编译的时间，立即执行；在程序运行后，随着时间的推移，编译器逐渐发挥作用，把越来越多的代码编译成本地代码之后，可以获取更高的执行效率...2、当程序运行环境中内存资源限制较大，可以使用解释执行节约内存，反之可以使用编译执行来提升效率。...2、数组边界检查消除：java语言是一门动态安全的语言，每次对数组的读写访问时都会执行数组是否越界检查。...3、方法内联：可以消除方法调用的成本，为其他优化手段建立良好的基础 4、逃逸分析：目前java虚拟机中比较前沿的优化技术，不是直接优化代码，只为其他优化手段提供依据的分析技术。
在语义分析中，符号表所登记的内容将用于语义检查和产生中间代码。在目标代码生成阶段，当对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据。...当程序运行环境中内存资源限制较大（如部分嵌入式系统），可以使用解释器执行来节约内存，反之可以使用编译执行来提升效率。...同时，解释器还可以作为编译器激进优化时的一个「逃生门」，当编译器根据概率选择一些大多数时候都能提升运行速度的优化手段，当激进优化的假设不成立，如加载了新的类后类型继承结构出现变化、出现「罕见陷阱」时可以通过逆优化退回到解释状态继续执行...接下来我们再讲讲如下几项最有代表性的优化技术是如何运作的，它们分别是： 公共子表达式消除； 数组边界检查消除； 方法内联； 逃逸分析。...数组边界检查消除 如果有一个数组 array[]，在 Java 中访问数组元素 array[i] 的时候，系统会自动进行上下界的范围检查，即检查 i 必须满足 i >= 0 && i < array.length
这是因为，解释器与编译器两者各有优势：当程序需要迅速启动和执行的时候，解释器可以首先发挥作用，省去编译的时间，立即执行。...当程序运行环境中内存资源限制较大（如部分嵌入式系统中），可以使用解释器执行节约内存，反之可以使用编译执行来提升效率。此外，如果编译后出现“罕见陷阱”，可以通过逆优化退回到解释执行。...通过上图可以看出，如果是只是单次执行的代码，JIT编译比解释器要多出一步“执行编译”，因此，只执行一次时，JIT是要比解释器慢的。...第二，语言相关的经典优化技术之一：数组范围检查消除。在Java语言中访问数组元素的时候系统将会自动进行上下界的范围检查，超出边界会抛出异常。...Java 在编译期根据数据流分析可以判定范围进而消除上下界检查，节省多次的条件判断操作。 第三，最重要的优化技术之一：方法内联。
数组边界检查消除 数组边界检查消除（Array Bounds Checking Elimination）是即时编译器中的一项语言相关的经典优化技术。...数组边界检查是不是必须在运行期间一次不漏地检查则是可以“商量”的事情。...更加常见的情况是数组访问发生在循环之中，并且使用循环变量来进行数组访问，如果编译器只要通过数据流分析就可以判定循环变量的取值范围永远在区间[0，foo.length）之内，那在整个循环中就可以把数组的上下界检查消除...要消除这些隐式开销， 除了如数组边界检查优化这种尽可能把运行期检查提到编译期完成的思路之外，另外还有一种避免思路——隐式异常处理，Java中空指针检查和算术运算中除数为零的检查都采用了这种思路。...从实现层面上看，这就意味着虚拟机必须频繁地进行动态检查，如实例方法访问时检查空指针、 数组元素访问时检查上下界范围、 类型转换时检查继承关系等。
[译] Bounds Check Elimination 边界检查消除 Go 是一种内存安全的语言，在针对数组 (array) 或 Slice 做索引和切片操作时，Go 的运行时（runtime）会检查所涉及的索引是否超出范围...如果索引超出范围，将产生一个 Panic，以防止无效索引造成的伤害。这就是边界检查（BCE）。边界检查使我们的代码能够安全地运行，但也会影响一定的性能。...SSA 帮助 Go 编译器有效地进行代码优化，比如 BCE (边界检查消除) 和 CSE (公共子表达式消除)。.../example1.go:17: Found IsInBounds 我们可以看到，没有必要为函数 f2 中的第 12 行和第 13 行进行边界检查，因为第 11 行的边界检查确保了第 12 行和第 13...行的索引不会超出范围。
说完提前编译器的优势，下面看下即时编译器的优势： 性能分析指导优化：对于一些动态代码和抽象方法，可以通过动态分析得到 激进型的优化：可以做一些并不保证完全正确的深度优化，并且可以回退到保护程序。...这里挑选了书中的几项内容进行介绍： 「方法内联（重要）」 「逃逸分析（先进）」 「公共子表达式消除（经典）」 「数组边界检查消除（语言经典）」 方法内联 含义：即把被内联的方法搬到内联块的内部。...实现的前提条件：首先必须是 「非虚方法」，即可以不通过虚方法调用的静态方法。 ❝C和C++使用明确虚和非虚方法规划界限。...针对这个问题，java是通过如下的方式考虑优化的： 如果可以界定数组访问范围，理论上可以抵消数组访问的消耗 提前到编译期间完成 隐式异常处理：比如空指针和除数为0的异常。...但是这种处理方式有问题：**用户态和内核态的频繁转换。**但是hotspot会根据实际的方式进行动态判断选择使用边界检查消除还是使用原始的策略模式运行。
我们知道虚拟机通过解释器（Interpreter）来执行字节码文件，当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁时，就会把这些代码认定为“热点代码”（Hot Spot Code）。...同时，解释器还可以作为编译器激进优化时的一个“逃生门”，当编译器的激进优化手段不成立时，如加载了新类后类型继承结构出现变化等，可以通过逆优化（Deoptimization）退回到解释状态继续由解释器执行...，也可以避免大部分的溢出攻击，但是对虚拟机来说，意味着每一次的数组访问都带有一次隐含的条件判定操作，即数组边界检查，那么有没有办法消除这种检查呢？...虚拟机一般是在即时编译期间通过数据流分析来确定是否可以消除这种检查，比如 foo[3] 的访问，只有在编译的时候确定 3 不会超过 foo.length - 1 的值，就可以判断该次数组访问没有越界，就可以把数组边界检查消除...然而遗憾的是，目前的 HotSpot 虚拟机还没有实现这项优化。 2）同步消除 如果确定一个对象不会被其他线程访问到，那么这个变量就不存在线程间的争抢，对这个变量实施的同步措施也可以消除掉。
当程序运行环境中内存资源限制较大，可以使用解释执行 节约内存（如部分嵌入式系统中和大部分的JavaCard应用中就只有解释器的存在），反之可以使用编 译执行来提升效率。...但大多数时候都能提升运行速度的优化手段，当激进优化的假设不成立，如加载了新类以后，类型继承结构出现变化、出现“罕见陷阱”（Uncommon Trap）时可以通过逆优化（Deoptimization）退回到解释状态继续执行...数组边界检查消除 当我们尝试对数组越界访问的时候，Java 会向我们抛一个 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException，这对软件开发者来说是一件很好的事情，即使没有专门编写防御代码...，也可以避免大部分的溢出攻击，但是对虚拟机来说，意味着每一次的数组访问都带有一次隐含的条件判定操作，即数组边界检查，那么有没有办法消除这种检查呢？...虚拟机一般是在即时编译期间通过数据流分析来确定是否可以消除这种检查，比如 foo[3] 的访问，只有在编译的时候确定 3 不会超过 foo.length - 1 的值，就可以判断该次数组访问没有越界，就可以把数组边界检查消除
HIR 上完成另外一些优化，如空值检查消除、范围检查消除等，以便让 HIR 达到更高效的代码表示形式。...它会执行大部分经典的优化动作，如：无用代码消除、循环展开、循环表达式外提、消除公共子表达式、常量传播、基本块重排序等， 还会实施一些与 Java 语言特性密切相关的优化技术，如范围检查消除、空值检查消除等...四、为什么同时使用了解释器与编译器 解释器与编译器两者各有优势： 当程序需要迅速启动和执行的时候，解释器可以首先发挥作用，省去编译的时间，立即运行 当程序启动后，随着时间的推移，编译器逐渐发挥作用，把越来越多的代码编译成本地代码...，这样可以减少解释器的中间损耗，获得更高的执行效率 当程序运行环境中内存资源限制较大，可以使用解释执行节约内存（如部分嵌入式系统中和大部分的 JavaCard 应用中就只有解释器的存在） 当程序运行环境中内存资源限制较小...JDK 9 引入了用于支持对 Class 文件和模块进行提前编译的工具 Jaotc，以减少程序的启动时间和到达全速性能的预热时间， 但由于这项功能必须针对特定物理机器和目标虚拟机的运行参数来使用，加之限制太多
如果URL通过了过滤器，工作人员将执行URL seen测试，该测试将检查URL以前见过，也就是说，它是否位于URL边界或已下载。如果URL是新的，它被添加到边界。...我们可以通过执行广度优先的Web遍历来爬行，从种子集中的页面。这种遍历可以通过使用FIFO队列轻松实现。因为我们将有一个庞大的URL列表需要抓取，所以我们可以将URL边界分布到多个站点服务器。...我们还假设我们的散列函数将每个URL映射到负责爬行它。 设计分布式URL边界时，有以下要求： 1.我们的爬虫程序不应该通过从服务器下载大量页面而使服务器过载。...这是用来黑名单的网站，以便我们的爬虫可以忽略它们。之前 将每个URL添加到frontier时，工作线程会参考用户提供的URL筛选器。我们可以定义按域、前缀或协议类型限制URL的筛选器。...考虑到150亿个不同的URL和4个字节的校验和，我们需要：15B * 4 bytes => 60 GB 我们可以使用bloom过滤器进行重复数据消除吗？
即时编译器 目前主流的两款商用 JVM（HotSpot、OpenJ9）中，Java 程序最初都是通过「解释器（Interpreter）」解释执行的，当 JVM 发现某个方法或代码块的执行特别频繁，就会认为它们是...这种机制可以类比我们平时调用接口查询数据： 某个接口如果查询比较简单、且访问量较少，就没必要使用缓存，直接查询数据库就行； 当该接口访问量很大时，为了提高查询效率，可以使用缓存提高效率。...这种做法的优缺点如下： 优点：实现简单高效，而且可以通过堆栈信息获取到方法之间的调用关系； 缺点：难以精确的确定方法热度，容易受到线程阻塞的干扰（即方法阻塞时可能长时间处于栈顶，可能产生误判）。...有木有“缓存”的感觉？ 根据作用域，公共子表达式的消除可分为两种：局部公共子表达式消除和全局公共子表达式消除。...4.4 数组边界检查消除 假如有一个数组 array，当我们访问数组下标在 [0, array.length) 范围之外的元素时，就会抛出 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
编译器做了很多的编译优化策略，例如上面的无用代码消除就是其中的一种。 下面我们来讲讲大概都有哪些优化策略： 大概预览一波： 公共子表达式消除。 数组范围检查消除。 方法内联。 逃逸分析。...(2).数组范围检查消除 我们知道，java是一门动态安全的语言，对数组的访问不像c/c++那样，可以采用指针指向一块可能不存在的区域。...更常见的情况是数组访问发生在循环体中，并且使用循环变量来进行数组的访问，对于这样的情况，只要编译器通过数据流就可以判断循环变量的取值范围是否在[0, arr.length)之内，如果是，那么整个循环中就可以节省很多次数组边界检测判断的操劳了...代价就是当arr为空时，必须转入到异常处理器中恢复并抛出NullPointException异常，这个过程会从用户态转到内核态中处理，结束后在回到用户态，速度远比一次判断空检查慢。...当arr极少为null的时候，这样做是值得的，但假如arr经常为null时，那么会得不偿失。 不过，虚拟机还是挺聪明的，它会根据运行期收集到的信息来自动选择最优方案。
缓冲区漏洞 当程序尝试读取或写入超出范围的缓冲区时，会发生缓冲区溢出。它可能导致覆盖或追加现有代码中的数据。 缓冲区溢出使攻击者能够执行代码、更改程序流程、读取敏感数据或使系统崩溃。...上面的问题点，可以通过在字符串分配期间考虑空终止符的位置并调整为负责字符复制的循环定义的索引来修复。 下图是上面的修复后的安全编码风格。...当计算结果用于处理控制循环，确定行为（如复制，内存分配，串联等）的大小或偏移量并做出决定时，此弱点变得安全至关重要。 整数操作中的大多数错误和漏洞都涉及对存储此类型数据的变量进行限制检查不足。...权限不当或身份验证的漏洞预防措施 应该将最小特权原则应用于与你的软件和系统交互的所有用户和服务。通过在整个程序和环境中应用访问控制来限制用户和实体功能。应将权限限制为用户或服务所需的那些资源。...小结 软件漏洞似乎不可避免，但大多数漏洞可以被消除或至少减少，只有通过细致的软件设计，良好的编码,发现漏洞后快速的响应来尽量减少软件漏洞的产生，以及降低漏洞被利用后所带来的危害。
例如，对于空间安全，当通过索引访问数组元素（例如，a[i] = x）时，程序员有责任确保索引在有效分配的内存范围内的安全前提条件 大型 C++ 代码库中经常出现内存安全漏洞。...例如： 通过验证给定的索引是否在范围内，数组查找可以提供空间安全错误检测。 在安全性已经静态证明的情况下，可以省略检查。...例如，通过使用范围 for 循环可以避免对向量进行索引遍历时的运行时边界检查开销。...实现严格的时间安全保证通常有三种方法： 通过编译时检查确保指针/引用不能超出其所指向的分配范围。例如，Rust 通过借用检查器和排他规则实现了这种方法。这种模式支持堆和栈对象的时间安全性。...Rust 通过对变量和引用的生命周期进行编译时检查，提供了临时安全性。 借用检查器所施加的限制阻止了某些结构的实现，特别是涉及循环引用图的结构。
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