29 | 基准测试框架JMH（下）

郑雨迪

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该思维导图由 AI 生成，仅供参考

今天我们来继续学习基准测试框架 JMH。
@Fork 和 @BenchmarkMode在上一篇的末尾，我们已经运行过由 JMH 项目编译生成的 jar 包了。下面是它的输出结果：
$ java -jar target/benchmarks.jar
...
# JMH version: 1.21
# VM version: JDK 10.0.2, Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, 10.0.2+13
# VM invoker: /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-10.0.2.jdk/Contents/Home/bin/java
# VM options: <none>
# Warmup: 5 iterations, 10 s each
# Measurement: 5 iterations, 10 s each
# Timeout: 10 min per iteration
# Threads: 1 thread, will synchronize iterations
# Benchmark mode: Throughput, ops/time
# Benchmark: org.sample.MyBenchmark.testMethod
# Run progress: 0,00% complete, ETA 00:08:20
# Fork: 1 of 5
# Warmup Iteration   1: 1023500,647 ops/s
# Warmup Iteration   2: 1030767,909 ops/s
# Warmup Iteration   3: 1018212,559 ops/s
# Warmup Iteration   4: 1002045,519 ops/s
# Warmup Iteration   5: 1004210,056 ops/s
Iteration   1: 1010251,342 ops/s
Iteration   2: 1005717,344 ops/s
Iteration   3: 1004751,523 ops/s
Iteration   4: 1003034,640 ops/s
Iteration   5: 997003,830 ops/s
# Run progress: 20,00% complete, ETA 00:06:41
# Fork: 2 of 5
...
# Run progress: 80,00% complete, ETA 00:01:40
# Fork: 5 of 5
# Warmup Iteration   1: 988321,959 ops/s
# Warmup Iteration   2: 999486,531 ops/s
# Warmup Iteration   3: 1004856,886 ops/s
# Warmup Iteration   4: 1004810,860 ops/s
# Warmup Iteration   5: 1002332,077 ops/s
Iteration   1: 1011871,670 ops/s
Iteration   2: 1002653,844 ops/s
Iteration   3: 1003568,030 ops/s
Iteration   4: 1002724,752 ops/s
Iteration   5: 1001507,408 ops/s
Result "org.sample.MyBenchmark.testMethod":
  1004801,393 ±(99.9%) 4055,462 ops/s [Average]
  (min, avg, max) = (992193,459, 1004801,393, 1014504,226), stdev = 5413,926
  CI (99.9%): [1000745,931, 1008856,856] (assumes normal distribution)
# Run complete. Total time: 00:08:22
...
Benchmark                Mode  Cnt        Score      Error  Units
MyBenchmark.testMethod  thrpt   25  1004801,393 ± 4055,462  ops/s
在上面这段输出中，我们暂且忽略最开始的 Warning 以及打印出来的配置信息，直接看接下来貌似重复的五段输出。
# Run progress: 0,00% complete, ETA 00:08:20
# Fork: 1 of 5
# Warmup Iteration   1: 1023500,647 ops/s
# Warmup Iteration   2: 1030767,909 ops/s
# Warmup Iteration   3: 1018212,559 ops/s
# Warmup Iteration   4: 1002045,519 ops/s
# Warmup Iteration   5: 1004210,056 ops/s
Iteration   1: 1010251,342 ops/s
Iteration   2: 1005717,344 ops/s
Iteration   3: 1004751,523 ops/s
Iteration   4: 1003034,640 ops/s
Iteration   5: 997003,830 ops/s
你应该已经留意到Fork: 1 of 5的字样。这里指的是 JMH 会 Fork 出一个新的 Java 虚拟机，来运行性能基准测试。
之所以另外启动一个 Java 虚拟机进行性能基准测试，是为了获得一个相对干净的虚拟机环境。
在介绍反射的那篇文章中，我就已经演示过因为类型 profile 被污染，而导致无法内联的情况。使用新的虚拟机，将极大地降低被上述情况干扰的可能性，从而保证更加精确的性能数据。
在介绍虚方法内联的那篇文章中，我讲解过基于类层次分析的完全内联。新启动的 Java 虚拟机，其加载的与测试无关的抽象类子类或接口实现相对较少。因此，具体是否进行完全内联将交由开发人员来决定。
关于这种情况，JMH 提供了一个性能测试案例[1]。如果你感兴趣的话，可以下载下来自己跑一遍。
除了对即时编译器的影响之外，Fork 出新的 Java 虚拟机还会提升性能数据的准确度。

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解释
总结

JMH基准测试框架是一个重要的性能测试工具，本文介绍了其核心概念和使用方法。首先，通过Fork创建干净的虚拟机环境以确保性能数据准确性。文章还讲解了预热迭代和测试迭代的区别，以及如何配置迭代次数和持续时间。另外，提到了吞吐量和平均时间等不同格式的性能数据输出方式。文章还介绍了@State、@Setup和@TearDown注解的使用方法，以及即时编译相关功能和实践建议。总的来说，本文通过实际代码和输出结果的解释，帮助读者了解了JMH基准测试框架的核心概念和使用方法，为他们进行性能测试提供了指导和参考。

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永烁星光
老师 @State注解这个程序状态类实在没有看懂，其用处在于什么？
2018-10-12

2
the geek
看网上其他文章，都是说@State注解是用来设置标注类的实例范围。性能测试类由JMH管理，和spring的@Scope注解相似。
2020-02-10


随心而至
动手做一遍，感受会更深些
2019-10-29


cras
需要那些基础知识才听得懂老师的内容?
2019-09-08
1

neohope
建议老师给一个更贴合生产环境的例子，比如用JMH测试SpringBoot RestController的性能，可能效果会更好一些？
2019-09-07


HELSING
郑老师，能不能介绍一下，为什么ZGC会快那么多啊
2018-09-26

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