Java：使用JMH做Benchmark基准测试

BenchMark 又叫做基准测试，主要用来测试一些方法的性能，可以根据不同的参数以不同的单位进行计算（例如可以使用吞吐量为单位，也可以使用平均时间作为单位，在 BenchmarkMode 里面进行调整）。

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>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

使用示例

ArrayList 和 LinkedList 的遍历的性能差别

package com.demo;


import org.openjdk.jmh.annotations.*;
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;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


@BenchmarkMode(Mode.Throughput) // 吞吐量
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS) // 结果所使用的时间单位
@State(Scope.Thread) // 每个测试线程分配一个实例
@Fork(2) // Fork进行的数目
@Warmup(iterations = 4) // 先预热4轮
@Measurement(iterations = 10) // 进行10轮测试
public class BenchMarkDemo {
    
    

    @Param({
    
    "10", "40", "70", "100"}) // 定义四个参数，之后会分别对这四个参数进行测试
    private int n;

    private List<Integer> array;
    private List<Integer> list;

    @Setup(Level.Trial) // 初始化方法，在全部Benchmark运行之前进行
    public void init() {
    
    
        array = new ArrayList<>(0);
        list = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    
            array.add(i);
            list.add(i);
        }
    }

    @Benchmark
    public void arrayTraverse() {
    
    
        for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    
            array.get(i);
        }
    }

    @Benchmark
    public void listTraverse() {
    
    
        for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    
            list.get(i);
        }
    }

    @TearDown(Level.Trial) // 结束方法，在全部Benchmark运行之后进行
    public void arrayRemove() {
    
    
        for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    
            array.remove(0);
            list.remove(0);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    
    
        Options options = new OptionsBuilder().include(BenchMarkDemo.class.getSimpleName()).build();
        new Runner(options).run();
    }
}

# Run complete. Total time: 00:03:56

Benchmark                    (n)   Mode  Cnt       Score       Error   Units
BenchMarkDemo.arrayTraverse   10  thrpt   20  337852.300 ± 10230.514  ops/ms
BenchMarkDemo.arrayTraverse   40  thrpt   20  342619.598 ±  6272.177  ops/ms
BenchMarkDemo.arrayTraverse   70  thrpt   20  342534.411 ±  6018.479  ops/ms
BenchMarkDemo.arrayTraverse  100  thrpt   20  333470.068 ± 17285.845  ops/ms
BenchMarkDemo.listTraverse    10  thrpt   20   45899.695 ±  2960.264  ops/ms
BenchMarkDemo.listTraverse    40  thrpt   20    6615.649 ±   201.404  ops/ms
BenchMarkDemo.listTraverse    70  thrpt   20    1910.175 ±    31.484  ops/ms
BenchMarkDemo.listTraverse   100  thrpt   20     787.424 ±    25.747  ops/ms

可以结合 Score 和 Unit 这两列，看到方法的效率。这里显然 arrayTraverse 的效率比 listTraverse 的高很多，因为 Unit 单位是 ops/ms，即单位时间内执行的操作数。所以显然在遍历的时候，ArrayList的效率是比LinkedList高的。

参考
使用JMH做Benchmark基准测试