使用for循环将数组中的所有元素相加的性能（吞吐量）在新版JVM上比Java 1.8.0 JDK中的JVM慢。我进行了JHM基准测试（下面是图表）。在每次测试之前，使用提供的javac.exe编译源代码，并使用所选JDK提供的java.exe运行。测试在Windows 10上执行，并由powershell脚本启动，没有其他jvms在后台运行。计算机配备32GB RAM，因此不使用HDD上的虚拟内存。
数组中有10M个元素：
数组中有100M个元素：
我的测试源代码：
@Param({"10000000", "100000000"})
public static int ELEMENTS;
public static void main(String[] args) throws RunnerException, IOException {
File outputFile = new File(args[0]);
int javaMajorVersion = Integer.parseInt(System.getProperty("java.version").split("\\.")[0]);
ChainedOptionsBuilder builder = new OptionsBuilder()
.include(IteratingBenchmark.class.getSimpleName())
.mode(Mode.Throughput)
.forks(2)
.measurementTime(TimeValue.seconds(10))
.measurementIterations(50)
.warmupTime(TimeValue.seconds(2))
.warmupIterations(10)
.resultFormat(ResultFormatType.SCSV)
.result(outputFile.getAbsolutePath());
if (javaMajorVersion > 8) {
builder = builder.jvmArgs("-Xms20g", "-Xmx20g", "--enable-preview");
} else {
builder = builder.jvmArgs("-Xms20g", "-Xmx20g");
}
new Runner(builder.build()).run();
}
@Benchmark
public static void cStyleForLoop(Blackhole bh, MockData data) {
long sum = 0;
for (int i = 0; i < data.randomInts.length; i++) {
sum += data.randomInts[i];
}
bh.consume(sum);
}
@State(Scope.Thread)
public static class MockData {
private int[] randomInts = new int[ELEMENTS];
@Setup(Level.Iteration)
public void setup() {
Random r = new Random();
this.randomInts = Stream.iterate(r.nextInt(), i -> i + r.nextInt(1022) + 1).mapToInt(Integer::intValue).limit(ELEMENTS).toArray();
}
}
原始数据：
JDK 1.8.0_241:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;331,446104;5,563589;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;33,757268;0,431403;"ops/s";100000000
JDK 11.0.2:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;322,728461;4,823611;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;31,075948;0,062830;"ops/s";100000000
JDK 12.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;322,914782;4,450969;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;31,095232;0,075051;"ops/s";100000000
JDK 13.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;325,103055;4,933257;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;31,228403;0,067954;"ops/s";100000000
JDK 14.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;300,861148;0,443404;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;29,863602;0,035781;"ops/s";100000000
OpenJDK 14.0.2:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;300,781930;0,481579;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;29,873509;0,033055;"ops/s";100000000
OpenJDK 15:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;343,530895;0,445551;"ops/s";10000000
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;100;34,287083;0,035028;"ops/s";100000000
是否有任何有效的解释，为什么比Java 1.8更新版本慢（除了OpenJDK 15）？
更新1：
我对不同Xmx / Xms值运行相同的测试（对于每个测试Xmx == Xms），结果如下：
更新2：
- 首先，我将
Level.Iteration更改为Level.Trial。 - 其次，我强制使用G1垃圾回收器。
- 第三，Xmx/Xms设置为8GB。
结果：
原始数据：
JDK 1.8.0_241:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;33,760346;0,089646;"ops/s";100000000
JDK 11.0.2:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;31,075120;0,086171;"ops/s";100000000
JDK 12.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;31,173939;0,044176;"ops/s";100000000
JDK 13.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;31,219283;0,062329;"ops/s";100000000
JDK 14.0.1:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;29,808609;0,072664;"ops/s";100000000
OpenJDK 14.0.2:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;29,845817;0,074315;"ops/s";100000000
OpenJDK 15:
"Benchmark";"Mode";"Threads";"Samples";"Score";"Score Error (99,9%)";"Unit";"Param: ELEMENTS"
"benchmark.IteratingBenchmark.cStyleForLoop";"thrpt";1;15;34,310620;0,087412;"ops/s";100000000
更新3：
我制作了一个GitHub代码库，其中包含基准源代码和用于执行JMH参数的脚本，该脚本会自动生成png格式的图形。
此外，我还在其他机器（Linux）上进行了基准测试。
来自Linux机器的结果似乎更加乐观：
不幸的是，在我的Windows机器上，结果仍然显示性能下降（不包括JDK 15）。
更新4：
使用-XX:-UseCountedLoopSafepoints的结果：
this.randomInts = r.ints(ELEMENTS).toArray();即可。有趣的是，给它们全部相同的种子是否会产生影响。我不期望实际整数值对性能产生任何影响。 - HolgerLevel.Trial而不是Level.Iteration。2）在所有JDK版本上设置相同的GC（JDK 8与9+中的默认GC不同）。 - apangin