JMH-Java微基准线束

一 工具简介

官方定义：JMH is a Java harness for building, running, and analysing nano/micro/milli/macro benchmarks written in Java and other languages targeting the JVM

JMH 主要是基于方法层面的基准测试，作为rd的我们使用它，可以评估自己代码的性能。

 

二 适用场景

1、技术插件选型：使用JMH测试具备相同功能的插件，从Throughput、Average Time等维度评估

2、热点方法优化：对热点方法进行优化，可使用JMH对比测试，不断迭代优化

 

 

三 操作手册

3.1 基础概念

• Iteration - iteration 是 JMH 进行测试的最小单位，包含一组 invocations。
• Invocation - 一次 benchmark 方法调用。
• Operation - benchmark 方法中，被测量操作的执行。如果被测试的操作在 benchmark 方法中循环执行，可以使用@OperationsPerInvocation表明循环次数，使测试结果为单次 operation 的性能。
• Warmup - 在实际进行 benchmark 前先进行预热。因为某个函数被调用多次之后，JIT 会对其进行编译，通过预热可以使测量结果更加接近真实情况。

 

3.2 常用注解

序号	注解	用法	说明
1	@BenchmarkMode	1、配置 Mode 选项，可用于类（接口/枚举）或者方法上，可被继承 2、这个注解的 value 是一个数组，可以把几种 Mode 集合在一起执行。 如@BenchmarkMode({Mode.SampleTime, Mode.AverageTime}) 3、参数配置可以被runtime options覆盖	Throughput-吞吐量，每秒执行了多少次方法，单位是ops/time AverageTime-平均响应时间（耗时），单位是time/op SampleTime-对所有的操作时间采样时间 SingleShotTime-单次运行获取测量时间,一般用于测试冷起的耗时，建议把Warmup 次数设为 0（即无需预热） All-以上4中方式均执行一遍
2	@Benchmark	加在方法上，标注该方法可以进行基准测试	标注的方法必须被public修饰
3	@Warmup	1、可以用在类(接口/枚举)或方法上，可被继承 2、配置预热需要的基本参数 3、参数配置可以被runtime options覆盖	为什么要预热？JVM 的 JIT 机制的存在，如果某个函数被调用多次之后，JVM 会尝试将其编译为机器码，从而提高执行速度，为了让 benchmark 的结果更加接近真实情况就需要进行预热 iterations-预热迭代次数，默认-1 time-每次预热时间，默认-1 timeUnit-预热时间单位，默认second batchSize-每次批量执行基准方法的个数，默认-1
4	@Threads	1、可以用在类(接口/枚举)或方法上，可被继承 2、参数配置可以被runtime options覆盖	每个测试进程中，用于测试的最大线程数 MAX-初始值-1，取值来源是Runtime.getRuntime().availableProcessors()
5	@State	1、用在类（接口/枚举）上，可被继承 2、定义state object在不同工作线程之间共享的范围	state object通常作为参数注入到benchmark方法上，也可以注入到@Setup 和@TearDown 里. Scope.Benchmark-相同类型的实例在所有的work线程之间共享 Scope.Group-同一组内的work线程共享相同类型的实例，每个线程组有自己的state object Scope.Thread-每个线程私有state object
6	@Setup	1、只能用在方法上，不可继承 2、在Benchmark标注的方法执行前运行，做数据初始化	该注解只能在@state使用的类（接口/枚举）里配合使用 Level.Trail-在每次基准运行前执行该方法 Level.Iteration-在基准每次循环前执行该方法 Level.Invocation-在每个基准方法执行前执行
7	@TearDown	1、只能用在方法上，不可继承 2、在Benchmark标注的方法执行后运行	该注解只能在@state使用的类（接口/枚举）里配合使用 Level.Trail-在每次基准运行后执行该方法 Level.Iteration-在基准每次循环后执行该方法 Level.Invocation-在每个基准方法执行后执行
8	@Timeout	1、可以用在类(接口/枚举)或方法上，可被继承 加在方法上，仅对测试类的单一方法生效。 加在类上，对测试类内部所有@Benchmark方法生效	默认单位是seconds
9	@Param	1、只可以用在属性声明上，可以被继承	该注解用来标识在基准测试中可以配置化的参数，适合用来测试一个函数在不同的参数输入的情况下的性能 1、字段不能被final修饰且类上使用了@state修饰 2、可以用在string、枚举、基本数据类型及其包装类。取值已字符串形式给出 举例： @param("1","3","5") private Integer num; 3、当基准测试运行需要多个@Param时，JMH将计算运行中所有参数的外积
10	@OutputTimeUnit	1、可以用在类(接口/枚举)或方法上，可被继承 2、用在方法上仅对该方法生效；用在类上对类内所有方法生效 3、参数配置可以被runtime options覆盖	配置报告结果的默认时间单位
11	@OperationsPerInvocation	todo 待补充
12	@GroupThreads	1、只用在方法上，可以被继承 定义同一组内有多少个线程运行在被注释的方法上	默认值为1
13	@Measurement	1、可以用在类(接口/枚举)或方法上，可被继承 2、实际基测使用的参数 3、参数配置可以被runtime options覆盖 跟@Warmup类似	iterations-预热迭代次数，默认-1 time-每次预热时间，默认-1 timeUnit-预热时间单位，默认second batchSize-每次批量执行基准方法的个数，默认-1
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3.3 idea 使用

 

 

3.4 使用注意点

 

四 引用

github地址：https://github.com/openjdk/jmh

openjdk地址：http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jmh/

https://www.cnkirito.moe/java-jmh/