103.【Java Microbenchmark Harness】（一）-阿里云开发者社区

103.【Java Microbenchmark Harness】（一）

2023-09-23 55

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简介： 103.【Java Microbenchmark Harness】

(一)、JMH概述

1.什么是JMH?

JMH（Java Microbenchmark Harness）是一个 Java 工具，用于构建、运行和分析用 Java 和其他针对 JVM 的语言编写的纳米/微米/毫/宏观基准测试，而且是由Java虚拟机团队开发的。简单说，就是用来测量代码运行性能，简称 :“Java性能检测工具”。

JMH官网：https://openjdk.org/projects/code-tools/jmh/

JMH源码下载：https://github.com/openjdk/jmh

2.JMH入门操作

(1).没有JMH的时候我们怎么进行测试的?

我们利用结束的时间戳 - 结束后的时间戳

@Test
    void contextLoads() {
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        int n=0;
        for (int i = 1; i <100000 ; i++) {
            n+=1;
        }
        System.out.println(n);
        long l2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("一共消耗时间: "+(l2-l1));
    }

(2).利用JMH进行测试

添加依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-core</artifactId>
        <version>1.23</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
        <version>1.23</version>
    </dependency>
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/cn.hutool/hutool-all -->
<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.5</version>
</dependency>
</dependencies>

(二)、JMH运用展示

1.Hello JMH

源码

package org.openjdk.jmh.samples;
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
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;
public class JMHSample_01_HelloWorld {
    @Benchmark   //代表我们现在执行测试的就是这个空方法
    public void wellHelloThere() {    //
        // this method was intentionally left blank.
    }
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        Options opt = new OptionsBuilder()
                .include(JMHSample_01_HelloWorld.class.getSimpleName())  //执行测试方法的载体类是什么。
                .forks(1)  //总共测试几轮，默认我们呢选择1
                .build();
        new Runner(opt).run();  //执行
    }
}

解释

(三)、JMH注解

1.@Warmip和@Measurement (预热和真实执行)【类】

@Warmip 预热

预热: 执行一次，一次1秒

@Warmup(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS)  //预热次数和时间

真实测试执行一次，一次一秒

@Measurement(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS) //测试次数和时间

源码

package org.openjdk.jmh.samples;
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.Measurement;
import org.openjdk.jmh.annotations.Warmup;
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;
@Warmup(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS)  //预热次数和时间
@Measurement(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS) //测试次数和时间
public class JMHSample_01_HelloWorld {
    @Benchmark   //代表我们现在执行测试的就是这个空方法
    public void wellHelloThere() {    //
        // this method was intentionally left blank.
    }
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        Options opt = new OptionsBuilder()
                .include(JMHSample_01_HelloWorld.class.getSimpleName())
                .forks(1)
                .build();
        new Runner(opt).run();
    }
}

2.@BenchmarkMode和@OutputTimeUnit (输出方式和输出单位)【方法】

源码

@BenchmarkMode(Mode.Throughput)  //吞吐量测试， 输出报告: 每单位时间会执行多少次
@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS) //输出报告的时间单位

package org.openjdk.jmh.samples;
import org.openjdk.jmh.annotations.*;
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;
@Warmup(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS)  //预热次数和时间
@Measurement(iterations = 1,time = 1,timeUnit = TimeUnit.SECONDS) //测试次数和时间
public class JMHSample_02_BenchmarkModes {
    @Benchmark   //执行测试的方法
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)  //吞吐量测试， 输出报告: 每单位时间会执行多少次
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS) //输出报告的时间单位
    public void measureThroughput() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.AverageTime)  //平均耗时测试， 输出报告每次操作耗时
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)  //耗时的单位
    public void measureAvgTime() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.SampleTime)  //抽样测试，输出报告: 会在执行过程中采样(每次操作耗时)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
    public void measureSamples() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)  //冷启动测试，设置这个，此方法在一轮中只运行一次，这个模式主要是为了测试冷启动的性能
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)  //输出单位
    public void measureSingleShot() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    @Benchmark
    @BenchmarkMode({Mode.Throughput, Mode.AverageTime, Mode.SampleTime, Mode.SingleShotTime})  // 前四种都进行测试。四种模式都会测试一次，输出四种报告
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
    public void measureMultiple() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.All)  // 不可以像第五种一样指定多种测试方法。只能测试全部四种
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
    public void measureAll() throws InterruptedException {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
    }
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        Options opt = new OptionsBuilder()
                .include(JMHSample_02_BenchmarkModes.class.getSimpleName())
                .forks(1)
                .build();
        new Runner(opt).run();
    }
}