JIT COMPILER

https://static.javatpoint.com/core/images/jit-in-java2.png

jit compiler는 무엇인가?

https://www.scientecheasy.com/wp-content/uploads/2021/03/java-jvm-architecture.png

• JVM 내에 구성된 execution engine을 통해서 바이트 코드를 기계어로 변환하여 애플리케이션을 실행시킨다

• 바이트 코드를 기계어로 실행시키는 과정을 인터프리터 라고 한다

• jit compiler는 인터프리터 과정에서 Java 프로그램의 성능을 향상시키는 데 도움을 준다

💡 그럼 바이트 코드는 어디서 생성되지?

사전에 구현한 소스 코드(.java)를 javac로 컴파일하여 소스 코드(.class)로 변환한다 컴파일된 결과물은 보통 jar, war 형식의 압축 파일로 생성된다

컴파일은 왜 필요하지?

• 컴파일이 필요한 이유는 자바가 만든 표어를 보면 바로 이해할 수 있다

• 자바가 추구하는 키워드는 ‘WORA’이다(WORA = Write Once Run Anywhere)

• ‘컴파일 한번으로 어느곳에서든 운영을 할수 있다’는 것이다

• 그래서 OS와 상관없이 JVM만 설치되어 있으면 어느곳에서도 애플리케이션을 동작시킬수 있다

• 대표적인 컴파일 언어는 ‘C’, ‘C++’ 이다

그렇다면 자바는 왜 인터프리터 과정이 필요한가?

https://slideplayer.com/slide/219427/1/images/5/Java+Interpreter+Java+is+a+little+different..jpg

• 컴파일 과정을 통해서 OS에 종속 받지 않고 애플리케이션을 운영할 순 있지만 한 가지 단점이 있다

• 컴파일된 소스 코드를 런타임에 실행시 한번에 많은 소스 코드를 실행시키는 과정이 느리다는 것이다

• 이는 파일이 많고 코드 라인이 많으면 많을수록 더 느리게 동작하게 된다

• 실행시간을 개선하기 위해 인터프리터 과정이 필요한 것이다

• 그래서 자바는 컴파일과 인터프리터를 혼합하여 프로그램을 실행시킨다고 할 수 있다

💡 인터프리터는 구체적으로 어떻게 동작하지?

인터프리터 과정은 실시간으로 바이트 코드를 라인별로 읽어서 수행되므로, 컴파일로 수행하는 것보단 빠를수 있겠지만 런타임시 코드 라인을 읽어서 수행하다보니 속도가 많이 빠르지는 않다. 대표적인 인터프리터 언어는 Python, javascript 등이 있다

자바에서 인터프리터 과정은 어떻게 동작하나?

https://devtechfactory.com/blogs/CodeCache.png

• JVM 내에 execution engine이 존재하는데 내부에는 jit compiler라는 구성요소가 있다

• jit compiler를 통해서 바이트 코드를 기계어로 변환하여 동작하는 것이다

• jit compiler 내부에는 C1 컴파일러와 C2 컴파일러가 존재한다

• C1 컴파일러는 기계어로 컴파일만 수행하고, C2 컴파일러는 컴파일 + 캐시 과정을 수행하게 된다

• C2 컴파일러 덕분에 인터프리터의 실행시간을 단축 할 수 있다

• 하지만 모든 코드를 C2 단계에서 캐싱하지는 않는다

• 그리고 캐싱되는 크기는 제한되어 있기 때문에, 캐싱되어 저장되었더라도 몇몇 코드는 다시 제거되기도 한다

참고

• https://www.ibm.com/docs/ko/sdk-java-technology/8?topic=reference-jit-compiler

• https://kotlinworld.com/307

• https://inspirit941.tistory.com/352

• https://velog.io/@mooh2jj/JIT-컴파일러란

• https://dailyheumsi.tistory.com/196