Java性能优化-掌握JMH _Java性能优化

作者：闲大赋链接：https://my.oschina.net/xiandafu/blog/3067186关于JMH，可以直接查看官网地址http://openjdk.JAVA.net/projects/code-tools/jmh/
1.3 JMH
1.3.1 使用JMH
通过手工编写一个性能压测程序有较多的问题

不同需要性能比较方法放到一个虚拟机里调用，有可能会互相影响。最好的办法是分成俩个独立的进程运行，确保俩个对比方法不相互影响。
PerformaceAreaTest启动后直接运行，缺少预热代过程。虚拟机在执行代码过程中，会加载类，解释执行，以及有可能的优化编译。需要确保虚拟机进行了一定预热运行，以保证测试的公平性，我们在运行PerformaceAreaTest2的时候，能看到第一次循环执行时间总是较长。可以参考第8章了解JIT
为了避免环境影响造成的对结果统计不准，我们需要运行多次，取出平均成绩
需要从多个纬度统计方法的性能，统计冷启动需要消耗的时间，统计OPS，TP99的功能。

JMH使用OPS来表示吞吐量，OPS，Opeartion Per Second，是衡量性能的重要指标，指得是每秒操作量。数值越大，性能越好。类似的概念还有TPS，表示每秒的事务完成量，QPS，每秒的查询量。如果对每次执行时间进行升序排序，取出总数的99%的最大执行时间作为TP99的值，TP99通常是衡量系统性能重要指标，他表示99%的请求的响应时间不超过某个值。比TP99更严格的事TP999，要求99.9%的请求不超过某个值
有什么工具能帮助我们统计性能优化后的效果，比如更方便的统计OPS，TP99等。同时，我们为了做调优，不必每次都自己写一个测试程序
JMH，即Java Microbenchmark Harness，是专门用于代码微基准测试的工具套件。主要是基于方法层面的基准测试，精度可以达到纳秒级。当你定位到热点方法，希望进一步优化方法性能的时候，就可以使用JMH对优化的结果进行量化的分析。

JMH 实现了JSR269规范，即注解处理器，能在编译Java源码的时候，识别的到需要处理的注解，如@Beanmark，JMH能根据@Beanmark的配置生成一系列测试辅助类。关于JSR269，本书11章详细介绍. 流行开源Lombok 基于JSR269规范

开始是使用JMH，可以在工程里添加对JMH的依赖，添加如下
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-core</artifactId>
<version>${jmh.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
<artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
<version>${jmh.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
${jmh.version} 为jmh最新版本，为1.0
我们编写一个JMH测试类
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)@Warmup(iterations = 3)@Measurement(iterations = 3, time = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)@Threads(1)@Fork(1)@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)public class MyBenchmark {@Benchmark public static void testStringKey(){ //优化前的代码 } @Benchmark public static void testObjectKey(){ //要测试的优化后代码 } public static void main(String[] args) throws RunnerException { Options opt = new OptionsBuilder() .include(MyBenchmark.class.getSimpleName()) .build(); new Runner(opt).run(); }}MyBenchmark 有俩个需要比较的方法，都用 @Benchmark注解标识，MyBenchmark用了一系列注解，解释如下

BenchmarkMode，使用模式，默认是Mode.Throughput，表示吞吐量,其他参数还有AverageTime，表示每次执行时间，SampleTime表示采样时间，SingleShotTime表示只运行一次，用于测试冷启动消耗时间，All表示统计前面的所有指标
Warmup 配置预热次数，默认是每次运行1秒，运行10次，我们的例子是运行3次
Measurement 配置执行次数，本例是一次运行5秒，总共运行3次。在性能对比时候，采用默认1秒即可，如果我们用jvisualvm做性能监控，我们可以指定一个较长时间运行。
Threads 配置同时起多少个线程执行，默认值世 Runtime.getRuntime().availableProcessors()，本例启动1个线程同时执行
Fork，代表启动多个单独的进程分别测试每个方法，我们这里指定为每个方法启动一个进程。
OutputTimeUnit 统计结果的时间单元，这个例子TimeUnit.SECONDS，我们在运行后会看到输出结果是统计每秒的吞吐量

我们在MyBenchmark添加需要的测试方法，如下
static AreaService areaService = new AreaService();static PreferAreaService perferAreaService = new PreferAreaService();static List<Area> data = https://www.isolves.com/it/cxkf/yy/JAVA/2019-08-27/buildData(20);@Benchmarkpublic static void testStringKey(){ areaService.buildArea(data);}@Benchmarkpublic static void testObjectKey(){ perferAreaService.buildArea(data);}private static List