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title: JMH基准测试
date: 2019-10-08 20:45:30
update: 2019-10-08 20:45:30
categories: JMH
tags: [JMH]
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### 基准测试的意义
* 对业务模型中的重要业务做单独的测试，获取单用户运行时的各项性能指标，为多用户**并发测试**和**综合场景测试**等**性能分析**提供参考依据
* 举个例子 list.contain ==>set.contain ==> 布隆过滤器
### JMH是什么？
JMH，即Java Microbenchmark Harness，这是专门用于进行代码的微基准测试的一套工具API，JMH 由 OpenJDK/Oracle 里面那群开发了 Java 编译器的大牛们所开发
### JMH典型使用场景
* 已经找出了热点函数，而需要对热点函数进行进一步的优化时，就可以使用 JMH 对优化的效果进行定量的分析。
* 想定量地知道某个函数需要执行多长时间，以及执行时间和输入 n 的相关性
* 一个函数有两种不同实现（例如JSON序列化/反序列化有Jackson和Gson实现），不知道哪种实现性能更好
### JMH基准测试的一个helloworld
对比`+=`和`StringBuilder`的性能测试
```java
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
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;
public class JMHHelloWorld {
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
Options options = new OptionsBuilder().warmupIterations(2).measurementIterations(2)
.forks(1).build();
new Runner(options).run();
}
@Benchmark
public void testStringAdd() {
String s = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
s += i;
}
}
@Benchmark
public void testStringBuild() {
StringBuilder b = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b.append(i);
}
b.toString();
}
}
```
结果：
```
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
JMHHelloWorld.testStringAdd thrpt 2 10987354.301 ops/s
JMHHelloWorld.testStringBuild thrpt 2 27195429.588 ops/s
```
`testStringAdd`每秒10987354次，`testStringBuild`每秒27195429次，`StringBuild`性能明显大于`+=`。
### SpringBoot整合JMH基准测试
```xml
org.openjdk.jmh
jmh-core
1.21
org.openjdk.jmh
jmh-generator-annprocess
1.21
provided
```
```java
import com.xdclass.couponapp.service.CouponService;
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 org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
/**
* @Author: Liu, cancan
* @Description: springboot整合JMH基准测试，测试接口性能
* @Date: 2019/10/9
*/
@State(Scope.Thread)
public class JMHSpringbootTest {
private ConfigurableApplicationContext context;
private CouponService couponService;
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
/**
* 指定`JMHSpringbootTest`类执行Options操作
*/
Options options = new OptionsBuilder().include(JMHSpringbootTest.class.getName() + ".*")
.warmupIterations(2).measurementIterations(2)
.forks(1).build();
new Runner(options).run();
}
/**
* setup初始化容器的时候只执行一次
*/
@Setup(Level.Trial)
public void init() {
String arg = "";
context = SpringApplication.run(CouponAppApplication.class, arg);
couponService = context.getBean(CouponService.class);
}
/**
* benchmark执行多次，此注解代表触发我们所要进行基准测试的方法
*/
@Benchmark
public void test() {
System.out.println(couponService.getCouponList());
}
}
```
### guava cache内存缓存中LoadingCache基本使用
```java
public static void main(String[] args) throws ExecutionException {
LoadingCache> couponCache = CacheBuilder.newBuilder()
// 过期时间
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
// 异步刷新时间间隔5秒，更新本地缓存
.refreshAfterWrite(5, TimeUnit.MINUTES)
// 当从缓存中没有获取到数据时，会执行该方法构建时自动执行build
.build(new CacheLoader>() {
@Override
public List load(Integer o) throws Exception {
System.out.println("每5秒刷新列表到本地缓存");
return loadCouponTemp(o);
}
private List loadCouponTemp(Integer o) {
List list = new ArrayList();
list.add("123");
return list;
}
});
List list = new ArrayList<>();
list.add("String");
Map> cacheDao = new HashMap<>();
cacheDao.put(0, list);
couponCache.putAll(cacheDao);
List tCoupons = couponCache.get(1);
System.out.println(tCoupons);
}
```
### 分析DB查询，loadingCache,currentHashMap性能对比
* 从数据库中获取数据
```java
public List loadCoupon(Integer o) {
TCouponExample example = new TCouponExample();
example.createCriteria().andStatusEqualTo(Constant.USERFUL)
.andStartTimeLessThan(new Date()).andEndTimeGreaterThan(new Date());
return tCouponMapper.selectByExample(example);
}
```
* 从`LoadingCache`本地缓存中获取书
```java
LoadingCache> couponCache = CacheBuilder.newBuilder()
// 过期时间
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
// 异步刷新时间间隔5秒，往本地缓存loadingcache中写完后，5s后秒刷新缓存
.refreshAfterWrite(5, TimeUnit.MINUTES)
.build(new CacheLoader>() {
@Override
public List load(Integer o) throws Exception {
System.out.println("每5秒刷新列表到本地缓存");
return loadCoupon(o);
}
});
public List getCouponList() {
List tCoupons = Lists.newArrayList();
try {
tCoupons = couponCache.get(1);
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
return tCoupons;
}
public List loadCoupon(Integer o) {
TCouponExample example = new TCouponExample();
example.createCriteria().andStatusEqualTo(Constant.USERFUL)
.andStartTimeLessThan(new Date()).andEndTimeGreaterThan(new Date());
return tCouponMapper.selectByExample(example);
}
```
* 从`currentHashMap`中拿数据
```java
/***
* 获取有效时间的可用优惠券列表
* @return
*/
public List getCouponList4Map() {
return (List) couponMap.get(1);
}
```
#### 测试结果
```
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
JMHSpringbootTest.test thrpt 2 94010.347 ops/s
JMHSpringbootTest.testDB thrpt 2 5699.791 ops/s
JMHSpringbootTest.testMap thrpt 2 103801.969 ops/s
```
结果来看从`currentHashMap`获取数据性能最高，每秒可达到103801次
JMH基准测试
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