高级程序员必会-JMH基准测试示例以及SpringBoot整合JMH

想一下，你和一些高级程序员相差在哪？

redis高可用、JVM、分布式事务、集群、Linux极端故障。但这些无非就一个功能，增删改查CURD。有些人纳闷，我也会增删改查，我怎么不是高级程序员呢？我这里指的是高性能的增删改查

测试系统有多大的压强能力

测试两个Http的性能，这里就是使用基准测试

工作中不管有JMH，还有白盒黑盒以及jmeter压力测试，这些都是需要掌握的

什么是基准测试？

1.由JDK、Oracle提供的微基准测试的一套工具API

2.多用户并发测试和综合场景测试等【性能分析】提供参考依据

3.专门用于进行代码的微基准测试，比较两段代码的性能

基准测试的意义

对业务模型中的重要业务做单独的测试，获取单⽤户运⾏时的各项性能指标，为多⽤户并发测试和综合场景测试等性能分析提供参考依据

JMH典型使用场景

已经找出了热点函数，⽽需要对热点函数进⾏进⼀步的优化时，就可以使⽤ JMH 对优化的效果进⾏定量的分析
想定量地知道某个函数需要执⾏多⻓时间，以及执⾏时间和输⼊ n 的相关性
⼀个函数有两种不同实现（例如JSON序列化/反序列化有Jackson和Gson实现），不知道哪种实现性能更好

例子

1.往列表里放入10万数据，查询uuid在不在这10万条数据中，用List同时访问数量很少时是可以的，但访问数量高，你list.contain性能就会达到瓶颈

2.当用户量特别大的时候，经验丰富的程序员会说尽量不要打用户日志，但如果你需要数据预测为日后功能的开发当我没说过。因为用户日志会对系统性能造成比较大的影响。但用户量少的时候随便打，用户请求什么返回什么

使用JMH

Step1：引入依赖

<dependency>
 	<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
 	<artifactId>jmh-core</artifactId>
 	<version>1.21</version>
 </dependency>
 <dependency>
 	<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
 	<artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
 	<version>1.21</version>
 	<scope>provided</scope>
 </dependency>

Step2：HelloWord基准测试

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.runner.Runner;
import org.openjdk.jmh.runner.RunnerException;
import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;
import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;

/**
 * JMH基准测试
 */
public class JMHHelloWord {

    public static void main(String [] args) throws RunnerException {

        //配置进行2轮热数 测试2轮 1个线程
        //预热的原因 是JVM在代码执行多次会有优化
        Options options = new OptionsBuilder().warmupIterations(2).measurementBatchSize(2)
                .forks(1).build();

        new Runner(options).run();
    }

    /**
     * HelloWord字符串拼接测试
     */
    @Benchmark
    public void testStringAdd(){

        String s = "";

        for(int i = 0;i < 10;i++){
            s +=i;
        }
    }

    @Benchmark
    public void testStringBuild(){
        StringBuilder b = new StringBuilder();
        for(int i = 0;i < 10;i++){
            b.append(i);
        }
        b.toString();
    }
}

Step3：测试结果

相信小伙伴都知道String的字符串拼接使用StringBuilder的效率会更高，所以这里以这个为例

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可以看到得到结果相同，但所使用了不同代码，使用StringBuilder的效率高出一倍多

在这里插入图片描述

SpringBoot整合JMH基准测试

整合的原因：平常我们的应用都是跑在SpirngBoot这个容器上的，比如我们要跑某段代码执行sql的效率

单线程启动应用多线程访问

简单测试一下查询语句，我的数据库只有几条数据。但我的机器配置还可以四核八线程的

Step1：先上整合测试代码


/**
 * 整合SpringBoot基准测试
 */
@State(Scope.Thread)
public class JMHSpringBootTest {

    //指定全局变量
    private ConfigurableApplicationContext context;

    private CouponService couponService;


    public static void main(String [] args) throws RunnerException {

        //include:指定当前这个类执行options的操作 如果你有多个options不指定其它也会执行
        Options options = new OptionsBuilder().include(JMHSpringBootTest.class.getName()+".*")
                .warmupIterations(2).measurementIterations(2)
                .forks(1).build();

        new Runner(options).run();
    }

    /**
     * Setup初始化容器的时候只执行一次
     */
    @Setup(Level.Trial)//测试级别 执行一次
    public void init(){
        String args = "";
        context = SpringApplication.run(CouponAppApplication.class,args);

        couponService = context.getBean(CouponService.class);
    }

    /**
     * Benchmark执行多次，此注解代表触发我们所要进行基准测试的方法
     */
    @Benchmark
    public void test(){
        //调用接口 简单的查询列表方法
        System.out.println(couponService.listCoupon());

    }
}

Step2：上结果

大家应该知道druid吧。在运行时也可以查看sql执行性能

结果显示每秒执行三千多这是直接访问数据库我什么缓存都没加这个性能是很一般的
在这里插入图片描述

查看druid

一共发送了1万2千条请求在三秒内完成性能有些差
在这里插入图片描述

数字化分析性执行性能

分析性能点

1.是否存在远程调用？RPC、HTTP 这些都是耗时操作都经过网络数据传输（Metics告警日志分析原因）

2.大量内存处理 List.contain() ==>set.contain

3.读多写少的场景是否可以添加缓存？比如GuavaCache 或 Redis等等

在这里插入图片描述