我的最终目标是使用标准 Java 集合作为基线，为多个 Java 原始集合库创建一套全面的基准测试。过去我曾使用循环方法来编写此类微基准。我将要进行基准测试的函数放入循环中并迭代 100 万次以上，以便 jit 有机会预热。我计算循环的总时间，然后除以迭代次数，以估计单次调用我正在进行基准测试的函数所需的时间。最近阅读了有关JMH http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jmh/项目，特别是这个例子：JMHSample_11_Loops http://hg.openjdk.java.net/code-tools/jmh/file/3c8d4f23d112/jmh-samples/src/main/java/org/openjdk/jmh/samples/JMHSample_11_Loops.java我看到了这种方法的问题。
我的机器：
Windows 7 64-bit
Core i7-2760QM @ 2.40 GHz
8.00 GB Ram
jdk1.7.0_45 64-bit
这是上述循环方法代码的精简简单示例：
public static void main(String[] args) {
HashMap<Long, Long> hmap = new HashMap<Long, Long>();
long val = 0;
//populating the hashmap
for (long idx = 0; idx < 10000000; idx++) {
hmap.put(idx, idx);
}
Stopwatch s = Stopwatch.createStarted();
long x = 0;
for (long idx = 0; idx < 10000000; idx++) {
x = hmap.get(idx);
}
s.stop();
System.out.println(s); //5.522 s
System.out.println(x); //9999999
//5.522 seconds / 10000000 = 552.2 nanoseconds
}
以下是我尝试使用 JMH 重写此基准测试：
package com.test.benchmarks;
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.HashMap;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@State(Scope.Thread)
public class MyBenchmark {
private HashMap<Long, Long> hmap = new HashMap<Long, Long>();
private long key;
@Setup(Level.Iteration)
public void setup(){
key = 0;
for(long i = 0; i < 10000000; i++) {
hmap.put(i, i);
}
}
@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public long testGetExistingKey() throws InterruptedException{
if(key >= 10000000) key=0;
return hmap.get(key++);
}
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
Options opt = new OptionsBuilder()
.include(".*" + MyBenchmark.class.getSimpleName() + ".*")
.warmupIterations(5)
.measurementIterations(25)
.forks(1)
.build();
new Runner(opt).run();
}
}
结果如下：
Result: 31.163 ±(99.9%) 11.732 ns/op [Average]
Statistics: (min, avg, max) = (0.000, 31.163, 939008.000), stdev = 1831.428
Confidence interval (99.9%): [19.431, 42.895]
Samples, N = 263849
mean = 31.163 ±(99.9%) 11.732 ns/op
min = 0.000 ns/op
p( 0.0000) = 0.000 ns/op
p(50.0000) = 0.000 ns/op
p(90.0000) = 0.000 ns/op
p(95.0000) = 427.000 ns/op
p(99.0000) = 428.000 ns/op
p(99.9000) = 428.000 ns/op
p(99.9900) = 856.000 ns/op
p(99.9990) = 9198.716 ns/op
p(99.9999) = 939008.000 ns/op
max = 939008.000 ns/op
# Run complete. Total time: 00:02:07
Benchmark Mode Samples Score Score error Units
c.t.b.MyBenchmark.testGetExistingKey sample 263849 31.163 11.732 ns/op
据我所知，JMH 中的相同基准测试的 hashmap 达到了31纳秒 vs552循环测试的纳秒。 31 纳秒对我来说似乎有点太快了。看着每个程序员都应该知道的延迟数字 https://gist.github.com/jboner/2841832主内存参考时间约为 100 纳秒。 L2 缓存引用大约为 7 纳秒，但具有 1000 万个 Long 键和值的 HashMap 远远超过了 L2。 JMH 结果对我来说也很奇怪。 90% 的 get 调用需要 0.0 纳秒？
我假设这是用户错误。任何帮助/指示将不胜感激。谢谢。
UPDATE
这是执行的结果AverageTime跑步。这更符合我的期望。谢谢@oleg-estekhin！在下面的评论中我提到我已经完成了AverageTime之前测试并有类似的结果SampleTime。我相信在运行时我使用了条目少得多的 HashMap，并且更快的查找确实有意义。
Result: 266.306 ±(99.9%) 139.359 ns/op [Average]
Statistics: (min, avg, max) = (27.266, 266.306, 1917.271), stdev = 410.904
Confidence interval (99.9%): [126.947, 405.665]
# Run complete. Total time: 00:07:17
Benchmark Mode Samples Score Score error Units
c.t.b.MyBenchmark.testGetExistingKey avgt 100 266.306 139.359 ns/op
