幾個月前，我寫了一篇文章比較循環的短索引的性能 。 我問自己關于使用短褲作為循環迭代次數很少的循環的性能。

在Java語言中，所有對整數的操作都是int進行的。 因此，如果我們使用short作為循環索引，則在每次迭代時都將進行類型轉換，這實際上比對int的簡單影響要重。

我編寫該代碼來實現我的目標：

package com.wicht.old;public class TestShortInt {public static void main(String[] args){long startTime = System.nanoTime();int resultInt = 0;for (int i = 0; i < 100000; i++){for (int j = 0; j < 32760; j++){resultInt += i * j;}}System.out.println("Temp pour int : " + (System.nanoTime() - startTime) / 1000000 + " ms");startTime = System.nanoTime();int resultShort = 0;for (int k = 0; k < 100000; k++){for (short f = 0; f < 32760; f++){resultShort += k * f;}}System.out.println("Temp pour short : " + (System.nanoTime() - startTime) / 1000000 + " ms");System.out.println(resultInt);System.out.println(resultShort);} }

結果我發現short比int慢了兩倍，直到一周前我才確信這些結果。

這時，一位讀者（Jean）批評了我的測試結果，并給了我有關微基準測試的幾篇文章的鏈接。 我閱讀了這些文章，并了解了為什么我的結果不正確。

實際上，我的測試沒有注意可能改變測試結果的幾件事：

• JVM預熱 ：由于有幾個參數，代碼通常通常會很慢，并且隨著執行時間的增長直到達到穩態，代碼會變得越來越快。
• 類加載 ：第一次啟動基準測試時，必須加載所有使用的類，從而增加了執行時間。
• 即時編譯器 ：當JVM識別出代碼的重要部分時
• 垃圾收集器 ：在基準測試期間可能會發生垃圾收集，并且時間會大大增加。

由于所有這些因素，第一次運行（可能需要運行10秒）比其他運行速度慢，并且會使基準完全錯誤。

那么，我們如何才能取得良好的基準測試結果呢？

這確實很困難，但是我們可以使用Elliptic Group的軟件開發人員Brent Boyer引入的基準框架獲得幫助。 該框架照顧了所有先前引入的因素，并制定了良好的基準。

該框架的使用非常簡單，您只需創建Benchmark類的新實例，并將其傳遞給Callable或Runnable即可，然后直接啟動測試。 這是在循環索引中測試short和int的示例：

public class ShortIndexesLoop {public static void main(String[] args) {Callable callableInt = new Callable(){public Long call() throws Exception {long result = 0;for (int f = 0; f < 32760; f++){result += 444;}return result;}};Callable callableShort = new Callable(){public Long call() throws Exception {long result = 0;for (short f = 0; f < 32760; f++){result += 444;}return result;}};try {Benchmark intBenchmark = new Benchmark(callableInt);System.out.println("Result with int ");System.out.println(intBenchmark.toString());Benchmark shortBenchmark = new Benchmark(callableShort);System.out.println("Result short ");System.out.println(shortBenchmark.toString());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}} }

要獲得結果，可以使用Benchmark.toString（）或Benchmark.toStringFull（）獲得更多統計信息。 您還可以使用Benchmark.getSd（）直接訪問某些統計信息（例如標準差），也可以直接使用Benchmark.getStats（）獲取所有統計信息。

這是前面代碼的結果：

結果int first = 807.056 us，平均值= 46.032 us（CI delta：-261.393 ns，+408.932 ns），sd = 230.929 us（CI delta：-68.201 us，+105.262 us）
結果短短優先= 721.912 us，平均值= 48.234 us（CI delta：-198.625 ns，+254.774 ns），sd = 160.196 us（CI delta：-32.764 us，+37.882 us）

如您所見，短版本僅比int慢104.78％。 這表明最初的結果是完全錯誤的。

這是int版本的完整結果：

動作統計信息：第一個= 807.056 us，平均值= 46.032 us（CI delta：-261.393 ns，+408.932 ns），sd = 230.929 us（CI delta：-68.201 us，+105.262 us）警告：執行時間有極端異常情況，標清值可能不準確---根據塊統計信息計算操作統計信息-每個塊測量32768個任務執行-用戶說任務內部執行m = 1個動作-那么每個塊測量的動作數為a = 32768-阻止統計信息：平均值= 1.508 s（CI增量：-8.565毫秒，+ 13.400毫秒），sd = 41.803毫秒（CI增量：-12.346毫秒，+ 19.054毫秒）–用于將阻止統計信息轉換為行動統計信息的論壇（均值）假設a / a為1 / s，則sd縮放為1 / sqrt（a））假定操作執行時間為iid — —每個置信區間（CI）被報告為點估計的+-增量或封閉點間隔（[x，y]）–每個置信區間的置信度為0.95 — —-–執行時間顯示在外邊的情況–使用箱線圖確定 中位數= 1.498 s，interquantileRange = 34.127 ms的算法– 3是極度（偏高）：＃57 = 1.621 s，＃58 = 1.647 s，＃59 = 1.688 s –2是溫和的（偏高）： ＃55 = 1.570 s，＃56 = 1.582 s ———-阻止sd值可能無法反映任務的內在變化–猜測：環境噪聲至少解釋了所測量sd的55.89418621876822％———- –動作sd值幾乎完全相同由離群值填充–根據等值離群值模型，它們至少導致了98.95646276911543％的已測量方差–模型數量：a = 32768.0，muB = 1.5083895562166663，sigmaB = 0.04180264914581472，muA = 4.603239612477619E-5，sigmaA = 2.3092919283255957E- 4，tMin = 0.0，muGMin = 2.3016198062388096E-5，sigmaG = 5.754049515597024E-6，cMax1 = 1252，cMax2 = 322，cMax = 322，cOutMin = 322，varOutMin = 0.0017292260645147487，muG（cOutMin）= 2.3034259031465023E-5， U（cOutMin）= 0.002363416110812895

就像您在使用此框架時可能看到的那樣，當您舉例說明您存在極端異常值可能使標準偏差完全錯誤時，它會向您發出一些警告。

您可以在Elliptic Group的網頁上下載此框架。 我發現它非常強大且易于使用，并且每次需要進行基準測試時都會使用它。

總而言之，我還必須說，即使您使用那種框架，如果您沒有測試代碼的正確部分，也可能會導致非常糟糕的基準測試。 這是來自Brent Boyer的兩篇非常有趣的文章：

• 健壯的Java基準測試，第1部分：問題
• 強大的Java基準測試，第2部分：統計信息和解決方案

參考： 如何通過 @Blog（“ Baptiste Wicht”）的 JCG合作伙伴 Baptiste Wicht 編寫正確的基準 。

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翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2011/09/java-micro-benchmarking-how-to-write.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java Micro-Benchmarking：如何编写正确的基准的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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