研究一下JMH Benchmark,参考JMH Benchmark 性能测试浅谈。
JMH 是一个由 OpenJDK/Oracle 里开发了 Java 编译器的大牛们所开发的 Micro Benchmark Framework 。Micro Benchmark简单地说就是method 层面上的 benchmark,精度可以精确到微秒级。JMH主要使用在当你已经找出了热点函数,需要对热点函数进行进一步的优化时,就可以使用 JMH 对优化的效果进行定量的分析。
典型场景:
1. 想定量地知道某个函数需要执行多长时间,以及执行时间和输入 n 的相关性。
2. 一个函数有两种不同实现(例如实现 A 使用了 FixedThreadPool,实现 B 使用了 ForkJoinPool),不知道哪种实现性能更好。
在pom.xml中添加如下内容:
实例测试代码如下:
需要注意两点:把pom.xml里的<scope>test</scope>改为<scope>provided</scope>,package不能为default。
运行查看结果:
基本概念:
Mode 表示 JMH 进行 Benchmark 时所使用的模式。通常是测量的维度不同,或是测量的方式不同。目前 JMH 共有四种模式:
(1).Throughput: 整体吞吐量,例如“1秒内可以执行多少次调用”。
(2).AverageTime: 调用的平均时间,例如“每次调用平均耗时xxx毫秒”。
(3).SampleTime: 随机取样,最后输出取样结果的分布,例如“99%的调用在xxx毫秒以内,99.99%的调用在xxx毫秒以内”
(4).SingleShotTime: 以上模式都是默认一次 iteration 是 1s,唯有 SingleShotTime 是只运行一次。往往同时把 warmup 次数设为0,用于测试冷启动时的性能。
Iteration是JMH进行测试的最小单位。大部分模式下,iteration代表的是一秒,JMH会在这一秒内不断调用需要benchmark的方法,然后根据模式对其采样,计算吞吐量,计算平均执行时间等。
Warmup是指在实际进行Benchmark前先进行预热的行为。因为JVM的JIT机制的存在,如果某个函数被调用多次以后,JVM会尝试将其编译成为机器码从而提高执行速度。所以为了让benchmark的结果更加接近真实情况就需要进行预热。
注解
现在来解释一下上面例子中使用到的注解,其实很多注解的意义完全可以望文生义 :)
表示该方法是需要进行 benchmark 的对象,用法和 JUnit 的@Test类似。
Mode 如之前所说,表示 JMH 进行 Benchmark 时所使用的模式。
State 用于声明某个类是一个“状态”,然后接受一个 Scope 参数用来表示该状态的共享范围。因为很多 benchmark 会需要一些表示状态的类,JMH 允许你把这些类以依赖注入的方式注入到 benchmark 函数里。Scope 主要分为两种。
(1).Thread: 该状态为每个线程独享。
(2).Benchmark: 该状态在所有线程间共享。
关于State的用法,官方的 code sample 里有比较好的例子。
benchmark 结果所使用的时间单位。
启动选项
解释完了注解,再来看看 JMH 在启动前设置的参数。
benchmark:所在的类的名字,注意这里是使用正则表达式对所有类进行匹配的。
fork:进行 fork 的次数。如果 fork 数是2的话,则 JMH 会 fork 出两个进程来进行测试。
warmupIterations:预热的迭代次数。
measurementIterations:实际测量的迭代次数。
更深层次的了解,可以参考:JMH Benchmark参数介绍