22 | HotSpot虚拟机的intrinsic

该思维导图由 AI 生成，仅供参考

HotSpot虚拟机中的intrinsic是指被标注了`@HotSpotIntrinsicCandidate`注解的方法，在编译过程中会被替换成高效的指令序列。这种优化方式依赖于具体的CPU指令，因此在不同体系架构上的实现方式也不同。文章通过具体的例子，如`StringLatin1.indexOf`、`Math.addExact`和`Integer.bitCount`方法，解释了intrinsic与CPU指令的关系。另外，文章还介绍了intrinsic与方法内联的实现方式，即时编译器会将对原方法的调用替换成特殊的IR节点，并最终生成指定的CPU指令。通过这种优化方式，即时编译器能够将一些native方法内联进来，并消除JNI的性能开销，使得程序执行效率大大提高。HotSpot虚拟机中的intrinsic数量随着不同版本的Java而变化，且其他虚拟机未必维护了这些intrinsic的高效实现。因此，开发者需要在编写代码时考虑不同虚拟机的特性，以获得更好的性能表现。 HotSpot虚拟机定义了三百多个intrinsic，其中包括`Unsafe`类的方法、`StringBuilder`和`StringBuffer`类的方法、`String`类、`StringLatin1`类、`StringUTF16`类和`Arrays`类的方法，以及基本类型的包装类、`Object`类、`Math`类、`System`类中各个功能性方法、反射API、`MethodHandle`类中与调用机制相关的方法、压缩、加密相关方法等。这些intrinsic的实现方式包括桩程序和特殊的IR节点，能够带来性能提升。读者可以通过实践体验`Integer.bitCount` intrinsic带来的性能提升。