基准测试神器 – JMH [ Java Microbenchmark Harness ]

Table of Contents 一. 简介 二. 安装 [ idea plug ] 三. 注解 @Benchmark @Warmup @Measurement @BenchmarkMode @OutputTimeUnit @State @Param @Threads 四.使用样例          4.1.修改pom.xml配置文件 4.2.测试map的循环输出效率 4.2.1.代码 4.2.2.结果: 4.2.3.原因. 4.3.测试list的循环效果 4.3.1.代码 4.3.2. 结果 五.官方网站&示例   一. 简介 JMH，全称 Java Microbenchmark Har 【JMH介绍】 JMH，全称Java Microbenchmark Harness，是Java领域内的一款强大的微基准测试工具。它由OpenJDK/Oracle官方提供，专为衡量Java代码的微小性能而设计，能够精确到毫秒级别。通过JMH，开发者可以测试特定函数的执行时间，比较不同算法实现的性能，以及进行并发测试。为了得到准确的结果，JMH考虑了JVM的Just-In-Time（JIT）编译机制，因此包含预热过程，确保测试在稳定状态下进行。 【预热】 预热是JMH测试中的一个重要环节，因为JVM的JIT编译器会在代码反复执行后优化其性能。预热是为了消除这种优化对基准测试的影响，确保测试数据更接近实际运行时的情况。JMH提供了@Warmup注解来配置预热阶段，包括预热次数、持续时间和批处理大小等参数。 【注解详解】 1. **@Benchmark**：标记测试方法，被注解的方法将参与基准测试，需为public。 2. **@Warmup**：配置预热阶段，可设置预热次数、时间及时间单位。 3. **@Measurement**：定义实际的测试内容，与@Warmup类似，用于控制测试的执行次数和时间。 4. **@BenchmarkMode**：指定测试的测量模式，包括吞吐量、平均时间、抽样时间、单次调用时间等，可以同时指定多个模式。 5. **@OutputTimeUnit**：设置测量结果的时间单位，如秒、毫秒或微秒。 6. **@State**：管理测试状态，根据Scope定义变量的共享范围，如在所有工作线程间共享（Scope.Benchmark）、同一组线程间共享（Scope.Group）或每个线程独立（Scope.Thread）。 【使用示例】 4.1. **配置POM.xml**：添加JMH依赖到项目中，以便编译和运行基准测试。 4.2. **测试Map循环输出效率** - 4.2.1. **代码**：编写测试类，使用@Benchmark标记测试方法，实现对Map的循环遍历操作。 - 4.2.2. **结果**：JMH会输出详细的测试报告，包括平均执行时间、吞吐量等指标。 - 4.2.3. **原因**：通过分析结果，可以了解不同Map遍历方式的性能差异，如迭代器与键值对访问的效率比较。 4.3. **测试List循环效果** - 4.3.1. **代码**：编写测试类，模拟List的循环遍历，对比不同的遍历策略。 - 4.3.2. **结果**：JMH同样提供详细的测试结果，帮助分析List遍历的最佳实践。 【JMH的用途】 JMH适用于评估代码优化的效果，量化函数的执行时间，研究代码执行时间和输入变量之间的关系，以及比较不同算法实现的性能。它能帮助开发者在性能调优过程中做出明智的选择，提升代码效率。 【总结】 JMH是Java开发者的必备工具，它为微基准测试提供了全面的解决方案，包括预热、多种测量模式和状态管理。通过熟练运用JMH，开发者可以更深入地理解代码的性能瓶颈，并进行有效的优化。无论是单线程还是多线程环境，JMH都能提供可靠的性能数据，辅助开发者进行高质量的代码编写。