Java操作的成本

Question

有没有一种方法可以告诉我们，处理器操作的价格是多少毫秒或flops？我对"instanceof"和转换很感兴趣（我听说它们非常"昂贵"）。

有关此事是否有相关研究？

- Stefan

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这取决于虚拟机实现和底层处理器架构，以及可能的其他因素。 - Merlyn Morgan-Graham

Answer 1

这将取决于您使用的JVM，即使在同一JVM内，许多操作的成本也可能会有所不同，具体情况取决于情况和JIT执行了多少优化。

例如，如果没有被其他内容覆盖，Hotspot JIT仍然可以内联虚拟方法调用。在某些情况下，使用服务器JIT可以通过快速类型测试仍然内联几种类型。

基本上，JIT非常复杂，因此不太可能对问题有意义的通用答案。您应该尽可能以实际方式对自己特定的情况进行基准测试。您通常应编写具有简单性和可读性的代码，但要定期测量性能。

- Jon Skeet

Answer 2

"The time when counting instructions or cycles could give you a good idea about the performance of some code is long gone, thanks to many optimizations happening on all levels of software execution. This is particularly true for VM-based languages, where the JVM can skip steps that it knows are unnecessary. For example, I read an article some time ago (which I will try to find and link eventually) that stated these two methods are almost equally costly on the HotSpot JVM:"

public void frobnicate1(Object o) {
  if (!(foo instanceof SomeClass)) {
    throw new IllegalArgumentException("Oh Noes!");
  }
  frobnicateSomeClass((SomeClass) o);
}

public void frobnicate2(Object o) {
  frobnicateSomeClass((SomeClass) o);
}

显然，第一种方法做更多的工作，但JVM知道o的类型已经在if中被检查过了，实际上可以跳过稍后的类型转换检查，使其成为一个无操作。

这和许多其他优化使得计算“flops”或周期几乎没有用处。

一般来说，instanceof检查是相对便宜的。在HotSpot JVM上，它归结为对象头中类型ID的数字检查。

这篇经典文章解释了为什么你应该“编写愚蠢的代码”。

还有一篇来自2002年的文章，描述了 HotSpot JVM中如何优化instanceof。

- Joachim Sauer

Answer 3

JVM预热后，大多数操作可以以纳秒（千分之一微秒）计算。在谈论某个东西是否昂贵时，通常需要与另一种选择进行对比才能说明其是否昂贵。

通常，最重要的开销是时间（以及团队中的其他开发人员）。使用instanceof可能会在开发和代码支持时间上产生昂贵的费用，因为它通常表示设计较差。使用适当的面向对象编程技术通常是一个更好的选择。一个instanceof可能需要10纳秒的时间，通常相对不太重要。

- Peter Lawrey

Answer 4

在CPU内执行的特定操作的成本几乎从不影响性能。如果性能差，几乎总是因为IO（网络、磁盘）或低效代码。编写高效的代码更多地是要找到一种减少总操作数量的方法，而不是避免“昂贵”的操作（除了那些成本高出数个数量级的操作，例如IO）。

- Michael Borgwardt