시간이 지남에 따라, 현재 가상 머신 기술은 어떤 경우에, 자바, 닷넷과 다른 가상 머신 집약적 인 컴퓨팅 성능이 더욱 뛰어난 개인의 경우 C ++와 유사한왔다, 더 성숙된다. 이 논문은 현상의 뒤에 이유를 탐구하는 몇 가지 테스트 케이스의 성능을 분석한다.
두 가지 간단한 테스트 케이스 봐. 연속 운전 LEN = 1000000 메모리 5000 사이클은 아래 제시된, 상기 실행 시간을 계산한다. 왼쪽 TEST1, 오른쪽 TEST2.
.NET 3.0 Preview6 코어 시험 유사한 절차.
테스트 결과는 다음과 같습니다 비교 :
우리는 TEST1를 들어 볼 수 있습니다, C ++ 버전은 TEST2를 들어, 훨씬 빠릅니다, C # 및 또는 조금이라도 더 빠른 C ++ 버전 버전 동등한 성능.
왜 이러한 현상이있다? 다음과 같은 특정 분석 :
TEST1 할당주기 위치에 독립적이며, 따라서 컴파일러 및 다른 병렬 SIMD 연산 명령에 의해 최적화 될 수있다, 등을 최적화하기 위해 SIMD 병렬 컴퓨팅 명령어를 사용하기 어려운 위치 의존성 컴파일러 순환 TEST2 할당. 이상의 결과, VC 컴파일러에서 추측 할 수없는 3.0 preview6 TEST1 병렬 최적화 TEST1 평행 최적화 및 .NET 코어되었다.
우리는이 추측을 확인합니다. .NET 코어 3.0 SIMD 명령어 매뉴얼 이하, TEST1 병렬 최적화 테스트 성능을위한 지원을 제공한다 :
결과는 0.441s의 C ++ 버전에 가까운 0.633s이다. 2.289s 전면에 대하여, 3 회 이상 속도 최적화.
동일한 절차 나 자바 (8) 테스트 결과 서프라이즈를 사용 :
TEST1 0.654s, 및 .NET 코어 병렬 최적화 근사 소비, 우리는 가상 머신 JVM 병렬 최적화를 실시하고 볼 수 있습니다. TEST2 1.755s, C ++ 버전과 .NET의 핵심 버전보다 빠르고, 큰 격차를 소모!
显然，jvm对test2这种情况进行了特殊关照。要理解这一现象，就需要对Java虚拟机的机制有深入了解。HotSpot 虚拟机里内置了两个JIT编译器：Client Compiler和Server Compiler，简称为C1编译器和C2编译器。C1编译器将字节码编译为本地代码，进行简单、 可靠的优化，如有必要将加入性能监控的逻辑。C2编译会启用一些编译耗时较长的优化，甚至进行一些激进优化。
查找文献可知，默认情况下，当方法调用次数+循环回边次数超过10000、计数器是int等几个简单类型、步增是常量时，会触发C2编译优化。test2恰恰满足这三种情况！
下面我们再设计一个实验，将步增改为变量，看看测试结果：
由测试可知，将步增改为变量后，测试结果为6.163秒，和C++及 .net core 测试结果近似。
针对这个测试案例，可以猜测 C2 优化时进行了循环展开。下面，我们在 .net core 下手动展开循环，测试性能，验证我们的猜想：
测试结果为1.983s，近似java8的1.755s。猜想得到验证。
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总结：随着JVM、.Net等虚拟机技术的发展，语言特性对高性能计算性能影响越来越低，对计算机体系结构、编译原理、虚拟机编译机制的理解，对性能的影响变得更为重要。JVM的自动优化做的非常的强悍，.net core 在这方面还有不小差距，不过 .net core 可以通过手工优化来弥补这一差距。