使用JMH微基准测试一切

栏目: Java · 发布时间: 6年前

内容简介：使用JMH微基准测试一切

引用江南白衣的一句话:没有测试数据证明的论断，都是可疑的，诚意推荐JMH。这篇文章简要介绍怎么使用JMH来做基准测试,可以作为JMH的入门教程。

使用Maven搭建基准测试项目骨架

JMH官方推荐使用Maven来搭建基准测试的骨架,使用也很简单，使用如下命令来生成maven项目:

mvn archetype:generate \
          -DinteractiveMode=false \
          -DarchetypeGroupId=org.openjdk.jmh \
          -DarchetypeArtifactId=jmh-java-benchmark-archetype \
          -DgroupId=org.sample \
          -DartifactId=test \
          -Dversion=1.0

上面的maven命令使用了jmh-java-benchmark-archetype来生成 java 语言的基准测试骨架，如果使用其他语言可以将这个参数对应替换,所有可选参数参考 jmh ,生成的项目groupId是org.sample,artifaceId是test，执行完之后会在当前目录下生成一个test目录，切换到test目录下执行 mvn clean install 就会生成benchmarks.jar,再使用 java -jar benchmarks.jar 就可以执行基准测试了。

JMH参数配置

如果你想直接在已有maven项目中集成JMH，那也很简单,手动在POM文件中添加以下两个依赖就行了,

<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
    <artifactId>jmh-core</artifactId>
    <version>1.19</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
    <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
    <version>1.19</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

从maven archetype插件生成的pom文件来看，这个工程使用了maven-shade-plugin来将所有的依赖打包到同一个jar包中,并在Manifest文件中配置了Main-Class属性，这样就能直接通过java -jar命令来执行了，其实通过maven-assembly-plugin也可以达到同样的效果,如下所示:

<plugin>
    <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <configuration>
        <descriptorRefs>
            <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
        </descriptorRefs>
        <archive>
            <manifest>
                <mainClass>org.openjdk.jmh.Mainp</mainClass>
            </manifest>
        </archive>
    </configuration>
    <executions>
        <execution>
            <id>make-assembly</id> <!-- this is used for inheritance merges -->
            <phase>package</phase> <!-- bind to the packaging phase -->
            <goals>
                <goal>single</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

可以看到jar包的入口在 org.openjdk.jmh.Mainp 这个类，查看这个类的源码可以发现这个类会从 /META-INF/BenchmarkList 文件中读取基准测试列表。在工作中你可能经常听过别人说不要logger中使用字符串拼接来打印日志，而是使用占位符或者使用logger.isDebugEnable()语句来判断,这三种写法的性能差异到底有多大,我们就来测试一下。

本文出于演示的目的来讲解JMH的使用,直接使用了官方的例子，使用slf4j+logback的组合来打印日志,首先在POM文件中添加依赖:

<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  <version>1.7.7</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>ch.qos.logback</groupId>
  <artifactId>logback-classic</artifactId>
  <version>1.0.11</version>
</dependency>

在resources目录下添加logback.xml文件，如下所示:

<configuration>
  <appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder>
      <pattern>%highlight(%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n)</pattern>
    </encoder>
  </appender>
  
  <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder><pattern>%msg%n</pattern></encoder>
  </appender>
  
  <root level="INFO">
    <appender-ref ref="CONSOLE" />
  </root>
</configuration>

接下来就在MyBenchmark类中写测试代码了,三个方法分别对应三种不同的打印日志的写法,如下所示:

package org.sample;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class MyBenchmark {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyBenchmark.class);


    @Benchmark
    public void testConcatenatingStrings() {
        String x = "", y = "", z = "";

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            x += i; y += i; z += i;

            logger.debug("Concatenating strings " + x + y + z);
        }
    }

    @Benchmark
    public void testVariableArguments() {

        String x = "", y = "", z = "";

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            x += i;
            y += i;
            z += i;
            logger.debug("Variable arguments {} {} {}", x, y, z);
        }
    }

    @Benchmark
    public void testIfDebugEnabled() {

        String x = "", y = "", z = "";

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            x += i; y += i; z += i;

            if (logger.isDebugEnabled())
                logger.debug("If debug enabled {} {} {}", x, y, z);
        }
    }
}

最后使用maven命令打包并执行:

$ mvn clean install
$ java -jar target/benchmarks.jar

最后三种不同写法的性能对比如下所示：

迭代次数	字符串拼接	占位符	isDebugEnabled
Iteration 1	57108,635 ops/s	97921,939 ops/s	104993,368 ops/s
Iteration 2	58441,293 ops/s	98036,051 ops/s	104839,216 ops/s
Iteration 3	58231,243 ops/s	97457,222 ops/s	106601,803 ops/s
Iteration 4	58538,842 ops/s	100861,562 ops/s	104643,717 ops/s
Iteration 5	57297,787 ops/s	100405,656 ops/s	104706,503 ops/s
Iteration 6	57838,298 ops/s	98912,545 ops/s	105439,939 ops/s
Iteration 7	56645,371 ops/s	100543,188 ops/s	102893,089 ops/s
Iteration 8	56569,236 ops/s	102239,005 ops/s	104730,682 ops/s
Iteration 9	57349,754 ops/s	94482,508 ops/s	103492,227 ops/s
Iteration 10	56894,075 ops/s	101405,938 ops/s	106790,525 ops/s
Average	57491,4534 ops/s	99226,5614 ops/s	104913,1069 ops/s

最后的结果也很明显了,使用isDebugEnabled性能最佳,使用字符串拼接性能最差，使用占位符性能也还不错，但是占位符的代码可读性更好，因此在项目中推荐使用占位符打印日志。

参考文档:

jmh官网

以上所述就是小编给大家介绍的《使用JMH微基准测试一切》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对码农网的支持！

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