- @BenchmarkMode
- @Warmup
- @Measurement
- @Threads
- @Fork
- @OutputTimeUnit
- @Benchmark
- @Param
- @Setup
- @TearDown
- @State
- 启动方法
前言
"If you cannot measure it, you cannot improve it".
在日常开发中，我们对一些代码的调用或者工具的使用会存在多种选择方式，在不确定他们性能的时候，我们首先想要做的就是去测量它。大多数时候，我们会简单的采用多次计数的方式来测量，来看这个方法的总耗时。
但是，如果熟悉JVM类加载机制的话，应该知道JVM默认的执行模式是JIT编译与解释混合执行。JVM通过热点代码统计分析，识别高频方法的调用、循环体、公共模块等，基于JIT动态编译技术，会将热点代码转换成机器码，直接交给CPU执行。
也就是说，JVM会不断的进行编译优化，这就使得很难确定重复多少次才能得到一个稳定的测试结果？所以，很多有经验的同学会在测试代码前写一段预热的逻辑。
JMH，全称 Java Microbenchmark Harness (微基准测试框架），是专门用于Java代码微基准测试的一套测试工具API，是由 OpenJDK/Oracle 官方发布的工具。何谓 Micro Benchmark 呢？简单地说就是在 method 层面上的 benchmark，精度可以精确到微秒级。
Java的基准测试需要注意的几个点：
- 测试前需要预热。
- 防止无用代码进入测试方法中。
- 并发测试。
- 测试结果呈现。
JMH的使用场景：
- 定量分析某个热点函数的优化效果
- 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变量的相关性
- 对比一个函数的多种实现方式
本篇主要是介绍JMH的DEMO演示，和常用的注解参数。希望能对你起到帮助。
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DEMO 演示
这里先演示一个DEMO，让不了解JMH的同学能够快速掌握这个工具的大概用法。
1. 测试项目构建
JMH是内置Java9及之后的版本。这里是以Java8进行说明。
为了方便，这里直接介绍使用maven构建JMH测试项目的方式。
第一种是使用命令行构建，在指定目录下执行以下命令：
$ mvn archetype:generate \ -DinteractiveMode=false \ -DarchetypeGroupId=org.openjdk.jmh \ -DarchetypeArtifactId=jmh-java-benchmark-archetype \ -DgroupId=org.sample \ -DartifactId=test \ -Dversion=1.0
对应目录下会出现一个test项目，打开项目后我们会看到这样的项目结构。
第二种方式就是直接在现有的maven项目中添加jmh-core和jmh-generator-annprocess的依赖来集成JMH。
<dependency> <groupId>org.openjdk.jmh</groupId> <artifactId>jmh-core</artifactId> <version>${jmh.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.openjdk.jmh</groupId> <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId> <version>${jmh.version}</version> <scope>provided</scope> </dependency>
2. 编写性能测试
这里我以测试LinkedList 通过index 方式迭代和foreach 方式迭代的性能差距为例子，编写测试类，涉及到的注解在之后会讲解。
/** * @author Richard_yyf * @version 1.0 2019/8/27 */ @State(Scope.Benchmark) @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS) @Threads(Threads.MAX) public class LinkedListIterationBenchMark { private static final int SIZE = 10000; private List<String> list = new LinkedList<>(); @Setup public void setUp() { for (int i = 0; i < SIZE; i++) { list.add(String.valueOf(i)); } } @Benchmark @BenchmarkMode(Mode.Throughput) public void forIndexIterate() { for (int i = 0; i < list.size(); i++) { list.get(i); System.out.print(""); } } @Benchmark @BenchmarkMode(Mode.Throughput) public void forEachIterate() { for (String s : list) { System.out.print(""); } } }
3. 执行测试
运行 JMH 基准测试有两种方式，一个是生产jar文件运行，另一个是直接写main函数或者放在单元测试中执行。
生成jar文件的形式主要是针对一些比较大的测试，可能对机器性能或者真实环境模拟有一些需求，需要将测试方法写好了放在linux环境执行。
具体命令如下
$ mvn clean install $ java -jar target/benchmarks.jar
我们日常中遇到的一般是一些小测试，比如我上面写的例子，直接在IDE中跑就好了。
启动方式如下：
public static void main(String[] args) throws RunnerException { Options opt = new OptionsBuilder() .include(LinkedListIterationBenchMark.class.getSimpleName()) .forks(1) .warmupIterations(2) .measurementIterations(2) .output("E:/Benchmark.log") .build(); new Runner(opt).run(); }
