程序性能一直是受到关注的问题,即使在现在这样的高性能硬件时代,也是如此。本文是分两部分的文章系列的第一篇,讨论与 Java™ 代码基准测试相关的许多问题。 第 2 部分 讨论基准测试的统计并提供一个执行 Java 基准测试的框架。因为几乎所有新语言都是基于虚拟机的,所以本文讨论的基本原则适用于许多编程语言。
当今的 CPU 速度已经达到数 GHz,出现了多核处理器和数 GB 的内存,即使在这样的时代,程序性能问题仍然受到持续的关注。随着硬件功能的每次提高,都会出现具有挑战性的新型应用程序(或者增加了程序员的 “惰性”)。基准测试代码(以及从基准测试结果得出正确的结论)总是存在问题和困难,而且几乎没有比 Java 更难进行基准测试的语言,尤其是在先进的现代虚拟机上。
这个分两部分的文章系列只讨论程序执行时间,不考虑执行程序时的其他重要性质,比如内存使用量。即使在如此狭义的性能定义之下,精确地进行代码基准测试仍然有很多困难。这些问题的数量和复杂性使大多数基准测试都不太精确,常常导致误解。本文的第一部分只讨论这些问题,并给出了在编写自己的基准测试框架时需要考虑的各个方面。
我首先通过一个性能难题演示一些基准测试方面的问题。请考虑清单 1 中的代码(参见 参考资料 获得本文的完整示例代码链接):
清单 1. 性能难题 protected static int global; public static void main(String[] args) { long t1 = System.nanoTime(); int value = 0; for (int i = 0; i < 100 * 1000 * 1000; i++) { value = calculate(value); } long t2 = System.nanoTime(); System.out.println("Execution time: " + ((t2 - t1) * 1e-6) + " milliseconds"); } protected static int calculate(int arg) { //L1: assert (arg >= 0) : "should be positive"; //L2: if (arg < 0) throw new IllegalArgumentException("arg = " + arg + " < 0"); global = arg * 6; global += 3; global /= 2; return arg + 2; } |
以下哪个版本运行得最快呢?
本文转自IBM Developerworks中国