inline 方法内联

什么是方法内联？

如果你是C/C++ 程序员，你可能十分了解，C/C++ 使用inline关键字，它用作编译器指令，建议（但不要求）编译器通过执行内联扩展（即在每个函数调用的地址处插入函数代码）来内联替换函数的主体，从而节省函数调用的开销。
如果你是Java 码农，你在背八股时可能听过，JVM在进行JIT优化时会使用到方法内联进行优化
如果你是goer，在看go sdk 时会看到//go:noinline,提示编译器不要进行方法内联

所以方法内联到底是什么呢？

方法内联就是：将函数调用调用处替换为被调用函数主体的一种编译器优化手段

举个例子：

C 复制代码

void func(){
    // doSomeThing...
}

int main(){
    while(true){
        func(); // 函数调用，涉及额外的开销
    }
}

//---After inline

int main(){
    while(true){
        // doSomeThing... // 函数体直接复制到这里，减少了函数调用的开销
    }
}

JIT 方法内联

作为Java程序员我们是决定不了哪个方法需要内联的，但是我们可以看到JIT对方法进行了内联操作

打开JVM 参数：

ruby 复制代码

-XX:+PrintCompilation             //记录 JIT 编译发生的时间
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions    //启用其他标志
-XX:+PrintInlining                //打印要内联的方法

运行示例代码如下：

Java 复制代码

package org.example.inline;

public class Main {
    private static class Sum {
        private final int n;

        public Sum(int n) {
            this.n = n;
        }

        public long getTotalSum() {
            long totalSum = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                totalSum += i;
            }
            return totalSum;
        }
    }

    private static long calculateSum(int n) {
        return new Sum(n).getTotalSum();
    }

    private static final long NUMBERS_OF_ITERATIONS = 15000;

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < NUMBERS_OF_ITERATIONS; i++) {
            calculateSum(i);
        }
    }
}

我们在控制台可以看到非常多方法被内联了，我们找到我们关心的方法calculateSum

python 复制代码

288  395       4       org.example.inline.Main::calculateSum (12 bytes)
290  384       3       org.example.inline.Main::calculateSum (12 bytes)   made not entrant
                              @ 5   org.example.inline.Main$Sum::<init> (10 bytes)   inline (hot)
                                @ 1   java.lang.Object::<init> (1 bytes)   inline (hot)
                              @ 8   org.example.inline.Main$Sum::getTotalSum (25 bytes)   inline (hot)

表示Main$Sum类的构造函数在字节码位置5处被内联，因为它是一个"hot"方法，即被频繁调用的方法。
表示java.lang.Object类的构造函数被内联，因为它也是一个"hot"方法。
表示getTotalSum方法在字节码位置8处被内联，原因同样是因为它是一个"hot"方法。

当方法被调用超过特定次数时，它会变为 "hot"。默认情况下，此阈值设置为 10,000

我们绝对不想内联所有内容，因为这会很耗时并且会产生一个巨大的字节码。

方法内联的优缺点

优势：

减少函数调用的开销，提高执行速度。
复制后的更大函数体为其他编译优化带来可能性，如过程间优化
消除分支，并改善空间局部性和指令顺序性，同样可以提高性能。

问题：

代码复制带来的空间增长。
如果有大量重复代码，反而会降低缓存命中率，尤其对 CPU 缓存是致命的。

参考文献： en.wikipedia.org/wiki/Inline...