深入探讨虚拟机运行时的java线程栈帧、Java/JVM沟通(6)

如图4-9所示，假如有一个native方法，签名是(JID)I。当调用它时，signature handler会根据《Java虚拟机规范》的描述解析方法签名字符串，得到参数是this指针（long）、long、int和double，返回值为int。它会将解释器栈上这些参数放到C栈上，然后根据调用约定（x64 gcc遵循System V AMD64 ABI），将C栈上一些参数再尽可能放入寄存器。由于该调用约定可以将至多6个整数放入通用寄存器，8个浮点数放入xmm寄存器，因此本例中的4个参数都会放入寄存器。

图4-9 JNI参数处理器
除此之外，参数-XX: UseFastSignatureHandlers（默认开启）还会启用一个优化：对于不超过13个参数的native方法，signature handler会走快速路径。所谓快速路径是指JVM计算方法签名字符串得到一个64位整数方法指纹（Method Fingerprint）值，后续signature handler将不需要每次都解析签名字符串得到参数个数和类型，而是直接用方法指纹值。
同时快速路径也不会将参数放到C栈再取一些放入寄存器而是一步到位，直接放入寄存器或者C栈（如果寄存器放不下）。
上面的讨论说明如果native方法参数不超过13个，则有较高性能提升，如果参数个数在调用约定允许的寄存器范围内，可以让native调用性能到达最佳。
JavaCalls
前面提到过Java线程设置了入口后使用JavaCalls执行Java方法Thread.run()。在虚拟机中，Java代码通过JNI调用JVM方法，而JVM反过来通过JavaCalls模块调用Java方法。
JavaCalls模块可细分为call_virtual调用Java虚方法、call_static调用Java静态方法等。虚方法调用会根据对象类型进行方法决议，所以需要获取对象引用再查找实际要调用的方法，而静态方法调用直接查找要调用的方法即可。无论如何，这些方法都是先找到要调用的方法的methodHandle，然后传给如代码清单4-19所示的JavaCalls::call_helper()做实际调用：