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使用JMH框架进行性能基准测试

使用JMH框架进行性能基准测试

作者: 鱼头三 | 来源:发表于2021-09-30 16:57 被阅读0次

介绍

我们在选择不同框架、算法时,不同场景下的性能是很重要考虑因素。JMH这个Java的微基准测试框架提供简单的方式来实现性能测试的需求。本文将以一个对比序列化器性能的例子简单介绍JMH的使用。

创建项目

不同于 JUnit 这种测试框架,JMH推荐创建独立的项目来做测试。

使用maven创建

mvn archetype:generate \
-DinteractiveMode=false \
-DarchetypeGroupId=org.openjdk.jmh \
-DarchetypeArtifactId=jmh-java-benchmark-archetype \
-DgroupId=org.sample \
-DartifactId=test \
-Dversion=1.0

执行命令后生成项目

IDEA中创建项目

除了maven命令直接创建之外,也可以选择在IDE中创建maven,以IDEA为例。

在创建项目时,选择Maven项目,勾选 Create from archetype 并选择 Add Archetype...

在弹出的窗口中填入对应信息(当前最新版本为1.33)

增加archetype

之后就可以选择JMH的archetype在IDEA中创建项目了。

编写测试代码

项目自动生成的 pom.xml 文件中已经包含JMH运行最小依赖了,只需要加上待测试相关的依赖包。这里我要测试的是 spring-data-redis 中序列化对象相关的内容,因此需要添加以下依赖:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>2.1.1.RELEASE</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-core -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-core</artifactId>
    <version>2.12.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.12.3</version>
</dependency>

之后编写测试代码,这里我使用了对比了 ObjectHashMapperJackson2HashMapper 两个类的 toHash 方法平均调用时间。预热5轮,实际测试5轮并fork 5 个进程来进行测试。

@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@Warmup(iterations = 5, time = 1)
@Measurement(iterations = 5, time = 1)
@Fork(5)
@State(Scope.Benchmark)
public class MyBenchmark {

private HashMapper objectHashMapper;
 private HashMapper jacksonHashMapper;

 @Setup
 public void setup() {
    objectHashMapper = new ObjectHashMapper();
 jacksonHashMapper = new Jackson2HashMapper(false);
 }

@Benchmark
 public void testObjectHashMapper() {
    SesAnswerRate answerRatePredictor = new SesAnswerRate(0.3F, 0.5F);
 objectHashMapper.toHash(answerRatePredictor);
 }

@Benchmark
 public void testJacksonHashMapper() {
    SesAnswerRate answerRatePredictor = new SesAnswerRate(0.3F, 0.5F);
 jacksonHashMapper.toHash(answerRatePredictor);
 }

public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options options = new OptionsBuilder()
            .include(MyBenchmark.class.getSimpleName())
            .build();
 new Runner(options).run();
 }
}

建议IDEA用户安装idea-jmh-plugin插件,便于运行测试。

执行测试

如果没有安装IDE插件,可以执行 mvn clean package 打包,之后在项目下的target文件夹中执行 java -jar benchmarks.jar 运行。

最终运行结果如下:

Benchmark                          Mode  Cnt     Score     Error  Units
MyBenchmark.testJacksonHashMapper  avgt   25   536.386 ±  25.589  ns/op
MyBenchmark.testObjectHashMapper   avgt   25  1601.561 ± 139.910  ns/op

可以看到使用 Jackson2HashMapper 序列化对象的速度要比 ObjectHashMapper 快上3倍。

总结

可以看到利用JMH能够快速编写,运行测试代码,对于method级别的性能测试非常有用,篇幅所限在此不展开讲述更加具体的用法。

建议有需要的同学们阅读官方示例: jmh-samples

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