Page 262 - 《软件学报》2026年第3期

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@iscas.ac.cn
2026,37(3):1225−1239 [doi: 10.13328/j.cnki.jos.007467] [CSTR: 32375.14.jos.007467] http://www.jos.org.cn
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*
JIT 编译技术在可插拔存储引擎数据库中的应用

袁巩生 1,2 , 杜晨路 1 , 朱阅岸 3 , 陈育兴 4 , 唐 秀 1,2 , 姚 畅 1,2 , 陈 刚 5

1
(浙江大学 软件学院, 浙江 宁波 315100)
2
(杭州高新区 (滨江) 区块链与数据安全研究院, 浙江 杭州 310059)
3
(嘉应学院 计算机学院, 广东 梅州 514215)
4
(深圳市腾讯计算机系统有限公司, 广东 深圳 518063)
5
(浙江大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310027)
通信作者: 朱阅岸, E-mail: zhuyuean@jyu.edu.cn
摘 要: 数据库系统作为数据存储与处理的基础设施, 其性能对现代社会的运行效率具有重要影响. 随着内存技术
的进步及 SSD (solid state drive) 的广泛应用, 磁盘数据库的性能瓶颈逐渐转向 CPU 的利用率和内存管理的优化.
现代数据库系统通常采用解释执行的方式处理查询, 造成了大量虚函数调用、上下文切换和高速缓存未命中, 不
能充分发挥现代 CPU 的流水线和缓存机制, 导致低效的查询执行效率, 尤其是在大数据量和复杂查询的场景中表
现更为明显. 为了解决上述问题, 针对传统数据库解释执行提供若干 JIT (just-in-time) 编译优化方案, 并在 MySQL
数据库中进行验证. 首先给出利用 LLVM (low level virtual machine) 编译器将 SQL 谓词在运行时转换为机器码的
方案代替解释执行, 以减少虚函数调用和系统上下文切换的开销. 接着提出混合编译与解释执行的方案, 扩展了
JIT 编译执行的适用范围. 最后针对日益流行的可插拔数据库系统架构设计了一种将 JIT 机器码推送至存储引擎
层的查询下推方案, 避免不必要的数据传输和计算开销. 实验结果表明, 启用 JIT 编译后, MySQL 的查询性能显著
提升, 尤其在处理复杂查询和大数据量的场景, JIT 编译系统能够有效降低解释执行带来的开销, 显著提高系统的
响应速度和吞吐量. 在类 TPC-H 的测试中, 对比原生 MySQL, 采用 JIT 编译执行的系统性能提升可达 148%.
关键词: JIT 编译; 混合编译执行; 查询优化; 谓词下推; 可插拔架构优化
中图法分类号: TP311

中文引用格式: 袁巩生, 杜晨路, 朱阅岸, 陈育兴, 唐秀, 姚畅, 陈刚. JIT编译技术在可插拔存储引擎数据库中的应用. 软件学报,
2026, 37(3): 1225–1239. http://www.jos.org.cn/1000-9825/7467.htm
英文引用格式: Yuan GS, Du CL, Zhu YA, Chen YX, Tang X, Yao C, Chen G. Applications of JIT Compilation Technology in
Databases with Pluggable Storage Engines. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2026, 37(3): 1225–1239 (in Chinese). http://www.
jos.org.cn/1000-9825/7467.htm

Applications of JIT Compilation Technology in Databases with Pluggable Storage Engines
4
3
1
1,2
1,2
1,2
YUAN Gong-Sheng , DU Chen-Lu , ZHU Yue-An , CHEN Yu-Xing , TANG Xiu , YAO Chang , CHEN Gang 5
1
(School of Software Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, China)
2
(Hangzhou High-tech Zone (Binjiang) Institute of Blockchain and Data Security, Hangzhou 310059, China)
3
(School of Computer Science, Jiaying University, Meizhou 514215, China)
4
(Shenzhen Tencent Computer System Co. Ltd., Shenzhen 518063, China)
5
(College of Computer Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
Abstract: Database systems serve as the foundational infrastructure for data storage and processing, with their performance playing a
critical role in the efficiency of modern society. With the advancement of memory technologies and the widespread adoption of SSDs

* 基金项目: 国家重点研发计划 (2023YFC3603103); 浙江省“尖兵领雁+X”研发攻关计划 (2024C01019)
收稿时间: 2025-01-09; 修改时间: 2025-03-03; 采用时间: 2025-05-08; jos 在线出版时间: 2025-12-17
CNKI 网络首发时间: 2025-12-25