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就在前幾天,Java 領域又一重磅級開源項目誕生。螞蟻集團正式開源了基于 LLVM 的全新 JVM JIT 編譯器 —— Jeandle。項目以“筋斗云”(Jeandle)為名,寓意深遠。它希望為 JVM 插上翅膀,讓 Java 應用能如孫悟空駕馭筋斗云一般,突破性能邊界,瞬息萬里。
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Jeandle 介紹
簡單來說,Jeandle 是基于 OpenJDK Hotspot JVM 的全新 Just-In-Time(簡稱 JIT,即時)編譯器,利用 LLVM 進行編譯優化與代碼生成,將 LLVM 的性能優勢和生態優勢引入 JVM 中。
下面是維基百科對即時編譯的介紹:
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要理解 Jeandle 的顛覆性,我們得先快速了解兩個核心概念:JIT 和 LLVM 。
什么是 JIT 編譯器
Java 能夠實現“一次編譯,到處運行”靠的就是“解釋器”。無論 Java 程序運行在什么 CPU 上,都通過一個跨平臺的解釋器不斷地讀取 Java 代碼,并代替它執行。
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但是解釋器終究是低效的,好比在翻譯英文時,機械地查找每個單詞的含義然后組裝起來,這樣的翻譯結果不僅冗長,還讓人難以理解;而經驗豐富的譯員會讀取整段英文,對這段文字進行分析,結合上下文精確地理解每個單詞,去除冗余句子,并通過重排詞句順序、精簡句子結構來使結果更易懂。
JIT 編譯器如同經驗豐富的譯員,當 JVM 中的解釋器發現一段代碼的執行頻率很高時,就會使用 JIT 編譯器對這段代碼進行編譯,通過對這段代碼的深入分析與優化,產出一系列高效的指令以提高它的運行效率。
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什么是 LLVM
LLVM 是目前最受歡迎的開源編譯器基礎設施,它擁有模塊化的設計、優秀的編譯優化能力與完備的后端支持。我們可以將其視為一套現成的超級零件箱,用它快速地拼出一個新編譯器:
編寫語言前端:將編程語言代碼轉換成 LLVM IR(Intermediate Representation)
利用 LLVM 的優化器,對 LLVM IR 進行分析與優化
通過 LLVM 的代碼生成器,從 LLVM IR 生成真正的 CPU 指令,使程序最終可以運行
除此之外,LLVM 的優勢還體現在以下方面:
極致的性能優化:擁有業界頂尖的代碼分析和優化能力。
高度模塊化:按需取用,靈活擴展,是現代編程語言(如 Rust, Swift)的首選。
繁榮的開源生態:全球頂尖公司、研究機構和開發者共同維護,技術始終保持前沿,尤其在 AI 領域展現出巨大潛力。
目前已經有大量基于 LLVM 的編譯器實踐。同時,LLVM 在 AI 領域和許多新編程語言的應用也展現出持久的生態活力。
Jeandle 誕生的愿景是想把 LLVM 的優點引入 JVM 中,讓 JVM “坐上筋斗云”。JDK 和 LLVM 各自豐富的生態也為 Jeandle 帶來了更多想象空間。
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未來規劃
將 JVM 和 LLVM 這兩大復雜的系統優雅地結合,是一項巨大的挑戰,Jeandle 團隊需要攻克諸多技術難題,例如:
完美支持 JVM 的垃圾回收(GC)機制。
為 Java 的動態特性(如 synchronized)定制 LLVM 功能。
基于 LLVM 實現一套專為 Java 優化的算法。
目前,Jeandle 尚處在開源初期,但路線圖已經非常清晰:
2025 年底:實現全量 Bytecode 支持:完成對 Exception、GC、Synchronization 等所有基礎功能的支持,實現對 Java 字節碼的全面覆蓋。
2026 年:聚焦性能優化的“黑科技”
推出 Java 定制優化套件:研發一系列針對 Java 語言特性的高級優化算法,如鎖優化、逃逸分析、高級內聯(Inlining)等。
引入 Intrinsic:為特定場景和常用庫函數定制手寫的高效匯編代碼,壓榨極致性能。
支持 On-Stack Replacement (OSR):實現運行中代碼的動態熱替換。
支持 G1 GC:兼容并支持現代主流的 G1 垃圾回收器。
項目地址
https://github.com/jeandle/jeandle-jdk
https://github.com/jeandle/jeandle-llvm
來源:JavaGuide
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