一、基本介绍

1、作用

JMH 是 OpenJDK 团队开发的一款基准测试工具,主要是基于方法层面的基准测试,精度可以达到纳秒级。

  JMH最有特色的地方就是,它是由Oracle内部实现JIT的大牛们编写的,他们比任何人都了解 JIT 以及 JVM 对于基准测试的影响。

  JMH不止能对Java语言做基准测试,还能对运行在JVM上的其他语言做基准测试。


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。

2、基准测试

通过设计科学的测试方法、测试工具和测试系统,实现对一类测试对象的某项性能指标进行定量的和可对比的测试。

                

storm基准测试用例 基准测试工具_开发语言

 3、JMH典型应用场景

  • 想准确地知道某个方法需要执行多长时间,以及执行时间和输入之间的相关性
  • 对比不同实现在给定条件下的吞吐量
  • 分析百分比内的耗时,即测试方法多次调用时百分比区间内的耗时

二、构建一个基准测试(Benchmark)

 1、新建maven项目引入如下依赖

<dependency>
     <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
     <artifactId>jmh-core</artifactId>
     <version>1.32</version>
 </dependency>
 <dependency>
     <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
     <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
     <version>1.32</version>
     <scope>provided</scope>
 </dependency>

2、代码实例

storm基准测试用例 基准测试工具_jvm_02

3、结果

storm基准测试用例 基准测试工具_基准测试_03

 

三、常用注解(写在类或方法上)

 1、@BenchmarkMode

   JMH 进行 Benchmark 时所使用的模式,可用于类或者方法上, 需要注意的是,这个注解的value是一个数组,可以把几种Mode集合在一起执行,还可以设置为Mode.All,即全部执行一遍。

目前 JMH 共有四种模式(Mode):

1.Throughput: 吞吐量,ops/time。单位时间内执行操作的平均次数。

2.AverageTime:每次操作所需时间,time/op。执行每次操作所需的平均时间。

3.SampleTime: 随机取样,最后输出取样结果的分布,例如“99%的调用在xxx毫秒以内,99.99%的调用在xxx毫秒以内”

4、SingleShotTime: 以上模式都是默认一次 iteration 是 1s,唯有 SingleShotTime 是只运行一次。往往同时把 warmup 次数设为0,用于测试冷启动时的性能 

2、 @State

JMH测试类必须使用@State注解,State定义了一个类实例的生命周期。

1.Scope.Thread:默认的State,每个测试线程分配一个实例

2.Scope.Benchmark:所有测试线程共享一个实例,用于测试有状态实例在多线程共享下的性能

3.Scope.Group:每个线程组共享一个实例

3、 @Warmup


预热所需要配置的一些基本测试参数,可用于类或者方法上。

一般前几次进行程序测试的时候都会比较慢,所以要让程序进行几轮预热,

保证测试的准确性。

4、@Measurement

 实际调用方法所需要配置的一些基本测试参数,可用于类或者方法上。

1.iterations:预热的次数

2.time:每次预热的时间

3.timeUnit:时间的单位,默认秒

4.batchSize:批处理大小,每次操作调用几次方法

5、 @OutputTimeUnit

benchmark 结果所使用的时间单位,可用于类或者方法注解,使用java.util.concurrent.TimeUnit中的标准时间单位。

6、@Benchmark【常用】 相当于@Test

 方法注解,表示该方法是需要进行 benchmark 的对象。

storm基准测试用例 基准测试工具_开发语言_04

 

7、@Setup

方法注解,会在执行 benchmark 之前被执行,主要用于初始化。

8、 @TearDown

   方法注解,与@Setup 相对的,会在所有 benchmark 执行结束以后执行,主要用于资源的回收等。


Level参数:

  Trial:默认level。全部benchmark运行(一组迭代)之前/之后

         Iteration:一次迭代之前/之后(一组调用)

        Invocation:每个方法调用之前/之后

9、@Thread

每个进程中的测试线程,可用于类或者方法上。默认值是Runtime.getRuntime().availableProcessors()。 

10、@Fork

Fork,代表启动多个单独的进程分别测试每个方法。 

11、@Param

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。