簡單的 JMH 示例

編寫適當的基準測試的工具之一是 JMH 。假設我們要比較在 HashSet 和 TreeSet 中搜尋元素的效能。

將 JHM 引入專案的最簡單方法是使用 maven 和 shade 外掛。你也可以從 JHM 示例中看到 pom.xml 。

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
            <version>3.0.0</version>
            <executions>
                <execution>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>shade</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <finalName>/benchmarks</finalName>
                        <transformers>
                            <transformer
                                    implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
                                <mainClass>org.openjdk.jmh.Main</mainClass>
                            </transformer>
                        </transformers>
                        <filters>
                            <filter>
                                <artifact>*:*</artifact>
                                <excludes>
                                    <exclude>META-INF/*.SF</exclude>
                                    <exclude>META-INF/*.DSA</exclude>
                                    <exclude>META-INF/*.RSA</exclude>
                                </excludes>
                            </filter>
                        </filters>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-core</artifactId>
        <version>1.18</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
        <version>1.18</version>
    </dependency>
</dependencies>

在此之後，你需要編寫基準類本身：

package benchmark;

import org.openjdk.jmh.annotations.*;
import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@State(Scope.Thread)
public class CollectionFinderBenchmarkTest {
    private static final int SET_SIZE = 10000;

    private Set<String> hashSet;
    private Set<String> treeSet;

    private String stringToFind = "8888";

    @Setup
    public void setupCollections() {
        hashSet = new HashSet<>(SET_SIZE);
        treeSet = new TreeSet<>();

        for (int i = 0; i < SET_SIZE; i++) {
            final String value = String.valueOf(i);
            hashSet.add(value);
            treeSet.add(value);
        }

        stringToFind = String.valueOf(new Random().nextInt(SET_SIZE));
    }

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
    public void testHashSet(Blackhole blackhole) {
        blackhole.consume(hashSet.contains(stringToFind));
    }

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
    public void testTreeSet(Blackhole blackhole) {
        blackhole.consume(treeSet.contains(stringToFind));
    }
}

請記住這個 blackhole.consume()，我們稍後再回過頭來看看。我們還需要執行基準的主類：

package 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 BenchmarkMain {
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        final Options options = new OptionsBuilder()
                .include(CollectionFinderBenchmarkTest.class.getSimpleName())
                .forks(1)
                .build();

        new Runner(options).run();
    }
}

我們都準備好了。我們只需要執行 mvn package（它將在你的/target 資料夾中建立 benchmarks.jar）並執行我們的基準測試：

java -cp target/benchmarks.jar benchmark.BenchmarkMain

經過一些預熱和計算迭代後，我們將獲得結果：

# Run complete. Total time: 00:01:21

Benchmark                                  Mode  Cnt   Score    Error  Units
CollectionFinderBenchmarkTest.testHashSet  avgt   20   9.940 ±  0.270  ns/op
CollectionFinderBenchmarkTest.testTreeSet  avgt   20  98.858 ± 13.743  ns/op

關於那個 blackhole.consume()。如果你的計算不會改變應用程式的狀態，那麼 java 很可能會忽略它。因此，為了避免它，你可以使你的基準測試方法返回一些值，或使用 Blackhole 物件來使用它。

你可以找到關於寫適當的基準測試的更多資訊阿列克謝 Shipilëv 的部落格 ，在雅各 Jenkov 的部落格和 Java 的效能部落格： 1 ， 2 。