Java 微基准测试神器 JMH 初探

2023-02-28
北京
本文字数：1820 字
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当我们编写一段 Java 代码之后，如果想知道代码性能如何，就需要进行一些快速的性能测试。

当我们实现一个需求，面临 2 种及以上的方案，选择一种性能更好的方案时，也需要进行一些快速的性能测试。

在之前的实践中，我一开始的测试代码通常是这样的：

    public static void main(String[] args) {        long start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 100000; i++) {            doSomething();        }        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println(end - start);    }

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再到后来，变成这种：

    public static void main(String[] args) {        def test = {                doSomething()        }        new FunQpsConcurrent(test, "Demo").start();    }

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但最近又有了新的工具 JMH(Java Microbenchmark Harness)是用于代码微基准测试的工具套件，主要是基于方法层面的基准测试，精度可以达到纳秒级。该工具是由 Oracle 内部实现 JIT 的大牛们编写的，他们应该比任何人都了解 JIT 以及 JVM 对于基准测试的影响。

真可谓相见恨晚，上手也是非常迅速的，建议学习时间 2 小时，顺便看看官方 GitHub 仓库里面的错误示范，地址：https://github.com/lexburner/JMH-samples。

PS：

如果你用的 Intellij，插件是真香。
如果要汇报，建议使用可视化工具，搜一下就有。

下面我分享一下我用 JMH 测试System.currentTimeMillis();和System.nanoTime();两个方法的性能。外行大胆猜测，第二个方法应该性能比较差。原因是第二个方法获取到纳秒时间戳，应该会更消耗性能。

这是我的测试用例：

package com.funtest.groovytest;
import com.funtester.frame.SourceCode;import org.openjdk.jmh.annotations.*;import org.openjdk.jmh.results.format.ResultFormatType;import org.openjdk.jmh.runner.Runner;import org.openjdk.jmh.runner.RunnerException;import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)@Warmup(iterations = 2, time = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)@Measurement(iterations = 5, time = 10, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)@Threads(2)@Fork(1)@State(value = Scope.Thread)@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)public class JmhT extends SourceCode {

    @Param(value = {"10", "20", "50"})    private int length;
    @Benchmark    public void mill() {        System.currentTimeMillis();    }
    @Benchmark    public void nano() {        System.nanoTime();    }
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {        Options options = new OptionsBuilder()                .include(JmhT.class.getSimpleName())                .result("result.json")                .resultFormat(ResultFormatType.JSON)                .forks(1)                .threads(20)                .warmupIterations(2)                .warmupBatchSize(1)                .measurementIterations(2)                .measurementBatchSize(2)                .build();        new Runner(options).run();    }
}

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最后的 main 方法是为了生产result.json做可视化用的，如果单纯想知道性能差异，可以直接使用 Intellij 插件完成。用例中的length完全不用，只是想展示一下参数化的用法。

文字版测试结果如下：

Benchmark  (length)   Mode  Cnt  Score   Error   UnitsJmhT.mill        10  thrpt    2  0.015          ops/nsJmhT.mill        20  thrpt    2  0.015          ops/nsJmhT.mill        50  thrpt    2  0.016          ops/nsJmhT.nano        10  thrpt    2  0.091          ops/nsJmhT.nano        20  thrpt    2  0.088          ops/nsJmhT.nano        50  thrpt    2  0.084          ops/ns

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总体看就是System.nanoTime();性能要远远优于System.currentTimeMillis();，这是不是有点意外。

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