使能JBolt特性

介绍

主流JIT编译简单按照编译时机将方法代码追加到代码缓存区中，在热方法多且分布散乱时icache/iTLB miss就会引起较高的CPU惩罚，造成前端系统瓶颈。JBolt特性利用采样手段获取运行时JIT方法的热点和调用链关系，再通过算法重排将热方法代码以较优方式集中，提高空间局部性，降低icache/iTLB miss率以提升程序性能。

场景建议

由JIT CodeCache引起的icache/iTLB miss率高（可使用性能分析工具跟踪CPU缓存命中率如Linux perf命令等），应用程序热方法多且分布散乱。

使用约束

JBolt特性仅支持毕昇JDK 17版本，从毕昇JDK 17.0.14子版本后开始支持。
应用支持使用 JFR。一般应用不做特殊设置如 -XX:-FlightRecorder 强制关闭都是默认支持 JFR 的。
应用需要使能 C2 编译器。在 -Xint 及诸如 AppCDS dump 等不使能编译器的场景下无法使用 JBolt。
应用需要支持 Segmented CodeCache。JBolt 依赖 Java9 之后的代码缓存分区特性，也是默认使能的，如果应用含 -XX:-TierdCompilation、-XX:-SegmentedCodeCache 以及 -XX:ReservedCodeCacheSize < 240M 等会关闭这一特性，则无法使用 JBolt。

（推荐）使用方法一：“一步式”模式

“一步式”模式：一次运行过程中自动完成采样及重排，可支持进行多次采样重排过程。

使能JBolt，启动后自动执行一次采样重排。强烈建议添加“-Xlog:jbolt=info”参数，该参数会在JBolt各个重要环节输出信息给控制台，采样完成后自动进行重排，重排完成后加了 -Xlog 信息会看到 “JBolt reordering succeeds.”，代表 JBolt 生效。此参数对“两步式”模式同样适用。命令行中spring-petclinic.jar是业务程序包举例，请结合具体使用程序进行替换。
```
$JAVA_HOME/bin/java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJBolt -Xlog:jbolt=info -jar spring-petclinic.jar
```
“一步式”模式，支持如下两个参数组合使用：
- -XX:JBoltSampleInterval：采样持续时间（秒）。无特殊情况默认不设置，默认值600秒，即采样时间持续600秒。
- -XX:JBoltCodeHeapSize：JBolt堆大小。默认值8M，此默认值在一些编译方法较多的场景（原本使用的CodeCache偏大）可能不够用，需要结合场景设置，设置的大小需与page-size对齐，可参考值为原本实际使用的Non-profiled段大小的1/4~1/2（使用大小可用-XX:+PrintCodeCache参数查看，例：non-profiled used=16M，JBoltCodeHeapSize建议设为4M~8M之间）。
在“一步式”模式下，用户可以使用jcmd命令控制采样时机，在线启动JBolt热点重排。
当前支持以下4个命令，使用方式参考：jcmd <pid> JBolt.xxx

<pid>为1开启的Java进程ID，结合具体业务进程在命令中替换。
- JBolt.start：开启一次自动采样并在持续时间结束后应用重排。可选duration参数，与-XX:JBoltSampleInterval意义相同，默认值即为JBoltSampleInterval的值。使用方式：
```
$JAVA_HOME/bin/jcmd <pid> JBolt.start [duration=<sample interval>]
```
  此时正在采样重排中会开启不成功，可等待时间结束或使用stop或abort命令提前结束。
- JBolt.stop：立即停止当前采样并应用重排。使用方式：
```
$JAVA_HOME/bin/jcmd <pid> JBolt.stop
```
- JBolt.abort：与stop相同但不会应用重排。使用方式：
```
$JAVA_HOME/bin/jcmd <pid> JBolt.abort
```
- JBolt.dump：将当前应用中的顺序表导出。带一个filename必须参数指定有效文件路径。使用方式：
```
$JAVA_HOME/bin/jcmd <pid> JBolt.dump filename=<eg: order.log>
```

使用方法二：“两步式”模式

“两步式”模式：将采样和重排分为两个阶段分开运行。

使能DumpMode，进行采样，采样持续到程序退出（需要程序自然退出或手动Ctrl+C，如果是异常退出则不会生成），将顺序表导出到指定文件。
```
$JAVA_HOME/bin/java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJBolt -XX:+JBoltDumpMode -XX:JBoltOrderFile=<eg: order.log> -Xlog:jbolt=info -jar spring-petclinic.jar
```
使用生成的顺序表文件，再次启动程序进行布局重排应用，该步骤需要应用启动一段时间后才可能会进行重排，生效的标志与一步式下相同，生效后可期望取得优化效果。
```
$JAVA_HOME/bin/java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJBolt -XX:+JBoltLoadMode -XX:JBoltOrderFile=<eg: order.log> -Xlog:jbolt=info -jar spring-petclinic.jar
```
“两步式”模式不支持jcmd命令控制采样时机的操作。