Java JIT在运行JDK代码时是否会作弊?
我对一些代码进行了基准测试,即使使用完全相同的算法,我也无法使它像java.math.BigInteger
一样快速运行。 所以我将java.math.BigInteger
源文件复制到我自己的包中,并尝试这样做:
//import java.math.BigInteger;
public class MultiplyTest {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random(1);
long tm = 0, count = 0,result=0;
for (int i = 0; i < 400000; i++) {
int s1 = 400, s2 = 400;
BigInteger a = new BigInteger(s1 * 8, r), b = new BigInteger(s2 * 8, r);
long tm1 = System.nanoTime();
BigInteger c = a.multiply(b);
if (i > 100000) {
tm += System.nanoTime() - tm1;
count++;
}
result+=c.bitLength();
}
System.out.println((tm / count) + "nsec/mul");
System.out.println(result);
}
}
当我运行这个(在MacOS上的jdk 1.8.0_144-b01)它会输出:
12089nsec/mul
2559044166
当我使用未注释的导入行来运行它时:
4098nsec/mul
2559044166
使用JDK版本的BigInteger与我的版本相比,几乎快三倍,即使它使用完全相同的代码。
我用javap检查了字节码,并在使用选项运行时比较了编译器输出:
-Xbatch -XX:-TieredCompilation -XX:+PrintCompilation -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+PrintInlining -XX:CICompilerCount=1
并且这两个版本似乎都会生成相同的代码。 那么,热点使用一些预先计算的优化,我不能在我的代码中使用? 我一直都明白他们没有。 什么解释了这种差异?
是的,HotSpot JVM有点“作弊”,因为它有一些特殊版本的BigInteger
方法,在Java代码中找不到它。 这些方法被称为JVM内在函数。
特别是, BigInteger.multiplyToLen
是HotSpot中的内在方法。 JVM源代码中有一个特殊的手工编译程序集实现,但只适用于x86-64体系结构。
您可以使用-XX:-UseMultiplyToLenIntrinsic
选项禁用此内在选项以强制JVM使用纯Java实现。 在这种情况下,性能将与复制代码的性能类似。
PS这里是其他HotSpot内在方法的列表。
在Java 8中,这确实是一种内在的,稍微修改过的方法:
private static BigInteger test() {
Random r = new Random(1);
BigInteger c = null;
for (int i = 0; i < 400000; i++) {
int s1 = 400, s2 = 400;
BigInteger a = new BigInteger(s1 * 8, r), b = new BigInteger(s2 * 8, r);
c = a.multiply(b);
}
return c;
}
运行这个:
java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+PrintInlining
-XX:+PrintIntrinsics
-XX:CICompilerCount=2
-XX:+PrintCompilation
<YourClassName>
这将打印大量的线,其中一个将是:
java.math.BigInteger::multiplyToLen (216 bytes) (intrinsic)
另一方面,在Java 9中 ,该方法似乎不再是一个内在的东西,而是反过来又调用一种内在的方法:
@HotSpotIntrinsicCandidate
private static int[] implMultiplyToLen
因此,在Java 9下运行相同的代码(使用相同的参数)将显示:
java.math.BigInteger::implMultiplyToLen (216 bytes) (intrinsic)
在它下面的方法相同的代码 - 只是一个稍微不同的命名。
链接地址: http://www.djcxy.com/p/15189.html