深入拆解Java虚拟机
郑雨迪
Oracle 高级研究员,计算机博士
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 为什么我们要学习Java虚拟机?
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模块一:Java虚拟机基本原理 (12讲)
01 | Java代码是怎么运行的?
02 | Java的基本类型
03 | Java虚拟机是如何加载Java类的?
04 | JVM是如何执行方法调用的?(上)
05 | JVM是如何执行方法调用的?(下)
06 | JVM是如何处理异常的?
07 | JVM是如何实现反射的?
08 | JVM是怎么实现invokedynamic的?(上)
09 | JVM是怎么实现invokedynamic的?(下)
10 | Java对象的内存布局
11 | 垃圾回收(上)
12 | 垃圾回收(下)
模块二:高效编译 (12讲)
【工具篇】 常用工具介绍
13 | Java内存模型
14 | Java虚拟机是怎么实现synchronized的?
15 | Java语法糖与Java编译器
16 | 即时编译(上)
17 | 即时编译(下)
18 | 即时编译器的中间表达形式
19 | Java字节码(基础篇)
20 | 方法内联(上)
21 | 方法内联(下)
22 | HotSpot虚拟机的intrinsic
23 | 逃逸分析
模块三:代码优化 (10讲)
24 | 字段访问相关优化
25 | 循环优化
26 | 向量化
27 | 注解处理器
28 | 基准测试框架JMH(上)
29 | 基准测试框架JMH(下)
30 | Java虚拟机的监控及诊断工具(命令行篇)
31 | Java虚拟机的监控及诊断工具(GUI篇)
32 | JNI的运行机制
33 | Java Agent与字节码注入
模块四:黑科技 (3讲)
34 | Graal:用Java编译Java
35 | Truffle:语言实现框架
36 | SubstrateVM:AOT编译框架
尾声 (1讲)
尾声 | 道阻且长,努力加餐
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28 | 基准测试框架JMH(上)

郑雨迪 2018-09-24
今天我们来聊聊性能基准测试(benchmarking)。
大家或许都看到过一些不严谨的性能测试,以及基于这些测试结果得出的令人匪夷所思的结论。
static int foo() {
int i = 0;
while (i < 1_000_000_000) {
i++;
}
return i;
}
举个例子,上面这段代码中的foo方法,将进行 10^9 次加法操作及跳转操作。
不少开发人员,包括我在介绍反射调用那一篇中所做的性能测试,都使用了下面这段代码的测量方式,即通过System.nanoTime或者System.currentTimeMillis来测量每若干个操作(如连续调用 1000 次foo方法)所花费的时间。
public class LoopPerformanceTest {
static int foo() { ... }
public static void main(String[] args) {
// warmup
for (int i = 0; i < 20_000; i++) {
foo();
}
// measurement
long current = System.nanoTime();
for (int i = 1; i <= 10_000; i++) {
foo();
if (i % 1000 == 0) {
long temp = System.nanoTime();
System.out.println(temp - current);
current = System.nanoTime();
}
}
}
}
这种测量方式实际上过于理性化,忽略了 Java 虚拟机、操作系统,乃至硬件系统所带来的影响。

性能测试的坑

关于 Java 虚拟机所带来的影响,我们在前面的篇章中已经介绍过不少,如 Java 虚拟机堆空间的自适配,即时编译等。
在上面这段代码中,真正进行测试的代码(即// measurement后的代码)由于循环次数不多,属于冷循环,没有能触发 OSR 编译。
也就是说,我们会在main方法中解释执行,然后调用foo方法即时编译生成的机器码中。这种混杂了解释执行以及即时编译生成代码的测量方式,其得到的数据含义不明。
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精选留言(2)

  • shitao
    这篇还没留言啊,总结下自己的一点jmh测试经验吧,希望老师指导。
    1. 最好在专门的机器上做测试而不是自己的pc
    2. 依赖的外部资源如redis,db等,测试过程中最好是独占的
    3. 测试时间不宜过短,我一般10min以上吧
    2018-12-26
    5
  • ruyin
    自己测试时的一点不同点:
    java版本:java version "11.0.3" 2019-04-16 LTS;
    需提供额外jar包:javax.annotation.javax.annotation-api,否则提示文件缺失;
    原@Benchmark包中未提供,自动生成以@GenerateMicroBenchmark替代;
    mvn package会生成两个jar:microbenchmarks.jar/test-1.21.jar
    2019-05-27
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