JVM学习笔记之client server端区别

Posted 2021-04-17 Java老K

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今天继续远程办公，好想出去打篮球，但是怂，外面场地也不开放，只能窝在家憋大招。

互联网公司流行敏捷开发，快速迭代，所以憋出的大招不一定适用(扯远了)。

言归正传这次和大家分享一些虚拟机方面的知识，主要是关于jvm的client和server端区别，支持的工作模式有哪几种以及他们之间的关系。

java -version 命令大家都用过，大部分就是看下jdk版本或检查下环境变量的设置，但最后一行的信息也挺重要，如下图所示：

Server VM表示我们的虚拟机类型，mixed mode表示虚拟机以混合模式工作。

一. 虚拟机

先说下本篇文章的内容都是基于HotSpot虚拟机的。

我们熟知的Java虚拟机是一种规范标准，有多种实现，比如HotSpot虚拟机就是JVM的一种实现，也是目前使用范围最广的Java虚拟机。其实HotSpot最早也不是Sun开发的，是他早期收购的一家公司开发的，后来Sun把JDK开源后，OpenJDK诞生了，所以HotSpot成了这两个JDK共用的虚拟机。

除了HotSpot虚拟机，Oracle原来的JRockit VM也是Java虚拟机的实现(后面会把HotSpot和JRockit整合)，还有IBM也有对应的VM实现。

为什么叫HotSpot虚拟机？

如同它的名字，它的特点就是热点代码探测技术，这个技术可以通过执行计数器找出最具有编译价值的代码，然后通过JIT即时编译成机器码并缓存起来，提高执行效率。

JIT具体如何编译和优化，可以参考上一篇文章里介绍的：

而JIT编译只是一种概念，HotSpot内置C1，C2这两种编译器实现：

• C1：编译时间短，优化策略简单

• C2：编译时间长，优化策略复杂

C1，C2 都属于JIT编译技术，是JIT的不同实现

二. 虚拟机类型client server的区别

HotSpot虚拟机分client端和server端，准确的说应该是分两种类型，因为client，server VM是两种适用不同业务场景的虚拟机类型。

client VM使用的是C1编译器， server VM使用的是C2编译器。

在第一张图中圈出的Server VM使用的就是C2编译器。

所以client server最大的区别就是C1和C2的区别，主要体现在编译策略上：

• Client启动快，内存占用少，编译快，针对桌面应用程序优化(比如GUI)，为在客户端环境中减少启动时间而优化

• Server启动慢，但是一旦运行起来后，性能将会有很大的提升，因为编译更完全，效率高，针对服务端应用优化

大家可以根据具体的业务场景选择，不过现在的系统大部分都是B/S架构，前后端又是分离的，所以我们用的虚拟机大部分都是server类型。

网上有张c++和java的性能对比，如下：

可以看到最明显的差异是JVM client端和server端关于method call方法调用上的性能对比(红色是server VM，黄色是client VM，越高越好)。

另外client/server VM除了在编译策略和性能上的区别外，在内存分配和GC上也不一样：

• client 默认-Xms是1M，-Xmx是64M，新生代选择的是串行gc，旧生代选择的是串行gc

• server 默认-Xms是128M，-Xmx是1024M，新生代选择的是并行回收gc，旧生代选择的是并行gc

如果需要修改HotSpot虚拟机的类型可以通过%JAVA_HOME%jrelibamd64文件夹里的jvm.cfg修改(jdk版本不一样对应的目录可能不叫amd64这个名字)，jvm.cfg文件内容如下：

-server KNOWN-client IGNORE

当该参数不指定时，虚拟机启动检测主机是否为服务器，如果是，则以ServerVM启动，否则以ClientVM启动，检测的根据是至少2个CPU和最低2GB内存。

还有一种切换方式是每次执行java命令时在后面加上-client或-server的参数指定。

这里需要注意一点：无论是哪种方式切换，都是调用对应的jvm.dll执行的，所以在你本地必须有client和server各自对应的jvm.dll文件存在才行，否则无法切换虚拟机类型。

三. 虚拟机工作模式

第一张图里的最后一个圈出的mixed mode表示虚拟机的工作模式为混合模式，在命令行输入java -X可以查看其它模式：

还有一种-Xcomp表示纯编译模式。

下面讲下三种模式的区别

1. -Xmixed 混合模式

   mixed mode是HotSpot虚拟机的默认工作模式，在上篇文章中讲到过虚拟机执行字节码分两种方式：解释执行和编译执行，编译执行就是JIT(C1/C2)，所以混合模式就是解释执行+编译执行(根据clientVM还是serverVM类型区分使用C1还是C2编译器)，这样就可以发挥解释执行和编译执行的优势。

2. -Xint 解释模式

   interpreted mode，强制JVM以解释方式执行所有的字节码

3. -Xcomp 编译模式

   compiled mode，与-Xint相反，JVM在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码(实际我测试下来的效果并不如混合模式)

解释模式和编译模式的区别上篇文章也有讲到，这里就不展开了

同样工作模式也可以切换，在命令行加上-Xint或-Xcomp的参数设置：

以上是我对HotSpot虚拟机类型和工作模式的理解。

最后多说两句，这次疫情的影响是多方面的，我们公司也有湖北的同事，返程高峰期这段时间是控制疫情传播的关键时刻，熬过去就好了，大家一起加油！

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互联网一线java开发老兵，工作10年有余，梦想敲一辈子代码，以梦为码，不负韶华。

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