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  • 在java中使用JMH(Java Microbenchmark Harness)做性能测试

     

     1. 在java中使用JMH(Java Microbenchmark Harness)做性能测试

     https://www.cnblogs.com/flydean/p/12680265.html

    2. springboot整合JMH基准测试, 以及错误JMH had finished, but forked VM did not exit, 解决办法

    https://blog.csdn.net/shuaixingrumo/article/details/104884757


    在java中使用JMH(Java Microbenchmark Harness)做性能测试

    JMH的全称是Java Microbenchmark Harness,是一个open JDK中用来做性能测试的套件。该套件已经被包含在了JDK 12中。

    本文将会讲解如何使用JMH来在java中做性能测试。

    如果你使用的不是JDK 12,那么需要添加如下依赖:

    <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>
    </dependency>
    

    使用JMH做性能测试

    如果我们想测试某个方法的性能,一般来说就是重复执行某个方法n次,求出总的执行时间,然后求平均值。

    但是这样通常会有一些问题,比如程序的头几次执行通常会比较慢,因为JVM会对多次执行的代码进行优化。另外得出的统计结果也不够直观,需要我们自行解析。

    如果使用JMH可以轻松解决这些问题。

    在JMH中,将要测试的方法添加@Benchmark注解即可:

        @Benchmark
        public void measureThroughput() throws InterruptedException {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
        }
    

    看下怎么调用:

        public static void main(String[] args) throws RunnerException {
            Options opt = new OptionsBuilder()
                    .include(BenchMarkUsage.class.getSimpleName())
    //                .include(BenchMarkUsage.class.getSimpleName()+".*measureThroughput*")
                    // 预热3轮
                    .warmupIterations(3)
                    // 度量5轮
                    .measurementIterations(5)
                    .forks(1)
                    .build();
    
            new Runner(opt).run();
        }
    

    上面的例子,我们通过OptionsBuilder的include方法添加了需要进行测试的类。

    默认情况下,该类的所有@Benchmark方法都将会被测试,如果我们只想测试其中的某个方法,我们可以在类后面加上方法的名字:

    .include(BenchMarkUsage.class.getSimpleName()+".*measureAll*")
    

    上面的代码支持通配符。

    warmupIterations(3)意思是在真正的执行前,先热身三次。

    measurementIterations(5)表示我们将方法运行5次来测试性能。

    forks(1)表示启动一个进程来执行这个任务。

    上面是最基本的运行,我们看下运行结果:

    # JMH version: 1.19
    # VM version: JDK 1.8.0_171, VM 25.171-b11
    # VM invoker: /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_171.jdk/Contents/Home/jre/bin/java
    # VM options: -javaagent:/Applications/IntelliJ IDEA 2.app/Contents/lib/idea_rt.jar=55941:/Applications/IntelliJ IDEA 2.app/Contents/bin -Dfile.encoding=UTF-8
    # Warmup: 3 iterations, 1 s each
    # Measurement: 5 iterations, 1 s each
    # Timeout: 10 min per iteration
    # Threads: 1 thread, will synchronize iterations
    # Benchmark mode: Throughput, ops/time
    # Benchmark: com.flydean.BenchMarkUsage.measureThroughput
    
    # Run progress: 26.66% complete, ETA 00:01:42
    # Fork: 1 of 1
    # Warmup Iteration   1: 9.727 ops/s
    # Warmup Iteration   2: 9.684 ops/s
    # Warmup Iteration   3: 9.678 ops/s
    Iteration   1: 9.652 ops/s
    Iteration   2: 9.678 ops/s
    Iteration   3: 9.733 ops/s
    Iteration   4: 9.651 ops/s
    Iteration   5: 9.678 ops/s
    
    
    Result "com.flydean.BenchMarkUsage.measureThroughput":
      9.678 ±(99.9%) 0.129 ops/s [Average]
      (min, avg, max) = (9.651, 9.678, 9.733), stdev = 0.034
      CI (99.9%): [9.549, 9.808] (assumes normal distribution)
    

    ops/s 是每秒的OPS次数。程序会给出运行的最小值,平均值和最大值。同时给出标准差stdev和置信区间CI。

    BenchmarkMode

    上面的例子中, 我们只用了最简单的@Benchmark。如果想实现更加复杂和自定义的BenchMark,我们可以使用@BenchmarkMode。

    先举个例子:

        @Benchmark
        @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
        @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
        public void measureThroughput() throws InterruptedException {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
        }
    

    上面的例子中,我们指定了@BenchmarkMode(Mode.Throughput),Throughput的意思是整体吞吐量,表示给定的时间内执行的次数。

    这里我们通过 @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)来指定时间单位。

    Mode除了Throughput还有如下几种模式:

    • AverageTime - 调用的平均时间
    • SampleTime - 随机取样,最后输出取样结果的分布
    • SingleShotTime - 只会执行一次,通常用来测试冷启动时候的性能。
    • All - 所有的benchmark modes。

    Fork和Warmup

    上面的例子中我们通过代码来显式的制定Fork和Warmup,我们也可以使用注解来实现:

        @Fork(value = 1, warmups = 2)
        @Warmup(iterations = 5)
    

    上面的例子中value表示该benchMark执行多少次,warmups表示fork多少个进程来执行。iterations表示warmup的iterations个数。

    如果你同时在代码中和注解中都配置了相关的信息,那么注解将会覆盖掉代码中的显示配置。

    State和Scope

    如果我们在多线程环境中使用beachMark,那么多线程中用到的类变量是共享还是每个线程一个呢?

    这个时候我们就要用到@State注解。

    @State(Scope.Benchmark)
    public class StateUsage {
    }
    

    Scope有三种:

    • Scope.Thread:默认的State,每个测试线程分配一个实例;
    • Scope.Benchmark:所有测试线程共享一个实例,用于测试有状态实例在多线程共享下的性能;
    • Scope.Group:每个线程组共享一个实例;

    本文的例子可以参考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/benchmark

    更多教程请参考 flydean的博客

     
    标签: javathread并发多线程
     
     
     
     
     
     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/kelelipeng/p/13428149.html
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