JIT（Just-In-Time Compiler，即时编译器）是 JVM 中 “将字节码转换为本地机器码” 的核心组件，目的是提升 Java 程序的执行效率（字节码需通过解释器逐行执行，效率低；本地机器码可直接被 CPU 执行，效率高），工作流程如下：

1. JIT 的触发条件：热点代码识别

JVM 通过 “热点探测” 识别 “热点代码”（被频繁执行的代码），仅对热点代码触发 JIT 编译，避免资源浪费，热点探测的核心指标是 “方法调用次数” 和 “循环执行次数”：

• （1）基于计数器的热点探测（HotSpot JVM 采用）：
  • 每个方法对应两个计数器：方法调用计数器（记录方法被调用的次数）和回边计数器（记录方法中循环的执行次数，“回边” 指循环跳转指令）；
  • 当方法调用计数器超过-XX:CompileThreshold（默认 10000 次，C1 编译器）或回边计数器超过阈值时，JVM 标记该方法为 “热点代码”，触发 JIT 编译。

2. JIT 的编译流程

JIT 编译分为 “前端编译” 和 “后端编译”，最终生成优化后的本地机器码：

• （1）前端编译：
  • 输入：热点代码的字节码；
  • 步骤：
    1. 词法分析：将字节码指令拆分为 Token（如操作码、操作数）；
    2. 语法分析：将 Token 组合为抽象语法树（AST），描述代码的逻辑结构；
    3. 语义分析：检查语法树的合法性（如类型匹配、变量未定义），并进行初步优化（如常量折叠，1+2优化为3）。
• （2）后端编译：
  • 步骤：
    1. 中间代码生成：将抽象语法树转换为中间表示（IR，如 HotSpot 的 HIR、LIR），便于跨平台优化；
    2. 优化阶段：对中间表示进行多层优化，提升代码执行效率，常见优化手段：
       • 方法内联：将被调用的小方法（如getter/setter）直接嵌入调用者代码，减少方法调用开销；
       • 循环优化：循环展开（减少循环跳转次数）、循环不变量外提（将循环内不变的计算移到循环外）；
       • 逃逸分析：判断对象是否 “逃逸”（是否被方法外引用），若未逃逸，可进行栈上分配（避免堆内存 GC）、标量替换（将对象拆分为局部变量）；
       • 公共子表达式消除：若多个地方计算相同的表达式（如a+b），仅计算一次并复用结果；
    3. 机器码生成：将优化后的中间表示转换为目标 CPU 的本地机器码（如 x86、ARM 架构），并存储在 “代码缓存”（Code Cache）中。

3. JIT 的编译模式：C1 与 C2 编译器（分层编译）

HotSpot JVM 提供两种 JIT 编译器，采用 “分层编译”（Tiered Compilation）模式，平衡编译速度和执行效率：

• C1 编译器（Client Compiler，客户端编译器）：
  • 特点：编译速度快，优化程度低，适合桌面应用（如 GUI 程序）；
  • 适用场景：代码刚被标记为热点时，先由 C1 编译，快速生成可执行的机器码，避免程序等待；
• C2 编译器（Server Compiler，服务端编译器）：
  • 特点：编译速度慢，优化程度高（支持更多高级优化，如逃逸分析、向量化），适合服务器应用（如 Java Web 服务）；
  • 适用场景：当代码被 C1 编译后仍被频繁执行，触发 C2 编译，生成更高效的机器码，替换 C1 编译的结果；
• 分层编译流程：
  1. 代码初始执行时，由解释器逐行执行；
  2. 代码被标记为热点后，触发 C1 编译，生成基础优化的机器码；
  3. 代码持续被频繁执行，触发 C2 编译，生成深度优化的机器码；
  4. 后续执行时，直接调用代码缓存中的 C2 机器码，效率最大化。

4. JIT 的代码缓存（Code Cache）

• 作用：存储 JIT 编译生成的本地机器码，避免重复编译；
• 配置：通过-XX:InitialCodeCacheSize（初始大小）和-XX:ReservedCodeCacheSize（最大大小，默认 240MB）配置；
• 回收：当代码缓存满时，JVM 会清理 “不常用的机器码”（如长时间未执行的热点代码），释放空间。