Java 内存分配性能（SunOS 与 Windows）

Question

我有一个非常简单的单元测试，只分配大量字符串：

public class AllocationSpeedTest extends TestCase {

    public void testAllocation() throws Exception {

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            String a = "dummy";
            for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                a += "allocation driven";
            }
            System.out.println(i + ": " + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms " + a.length());
        }

    }

}

在我的 Windows PC（Intel Core Duo，2.2GHz，2GB）上，平均打印：

...
71: 47ms 17005
72: 47ms 17005
73: 46ms 17005
74: 47ms 17005
75: 47ms 17005
76: 47ms 17005
77: 47ms 17005
78: 47ms 17005
79: 47ms 17005
80: 62ms 17005
81: 47ms 17005
...

On SunOS (5.10 Generic_138888-03 sun4v sparc SUNW，SPARC-Enterprise-T5120 ):

...
786: 227ms 17005
787: 294ms 17005
788: 300ms 17005
789: 224ms 17005
790: 260ms 17005
791: 242ms 17005
792: 263ms 17005
793: 287ms 17005
794: 219ms 17005
795: 279ms 17005
796: 278ms 17005
797: 231ms 17005
798: 291ms 17005
799: 246ms 17005
800: 327ms 17005
...

两台机器上的 JDK 版本都是 1.4.2_18。 JVM 参数是相同的，分别是：

–server –Xmx256m –Xms256m

谁能解释一下为什么 SUN 超级服务器速度较慢？

(http://www.sun.com/servers/coolthreads/t5120/performance .xml)

Answer 1

CPU 在 SPARC (1.2Ghz) 上确实较慢，正如 Sun 的一位工程师所回答的那样，对于单线程应用程序，T2 通常比现代 Intel 处理器慢 3 倍。不过，他也表示在多线程环境中 SPARC 应该更快。

我使用 GroboUtils 库进行了多线程测试，并测试了分配（通过串联）和简单计算（ a += j*j ）来测试处理器。我得到了以下结果：

1 thread : Intel : Calculations test : 43ms
100 threads : Intel : Calculations test : 225ms

1 thread : Intel : Allocations test : 35ms
100 threads : Intel : Allocations test : 1754ms

1 thread : SPARC : Calculations test : 197ms
100 threads : SPARC : Calculations test : 261ms

1 thread : SPARC : Allocations test : 236ms
100 threads : SPARC : Allocations test : 1517ms

SPARC 在 100 个线程上的表现优于 Intel，从而显示了其强大功能。

多线程计算测试如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import net.sourceforge.groboutils.junit.v1.MultiThreadedTestRunner;
import net.sourceforge.groboutils.junit.v1.TestRunnable;
import junit.framework.TestCase;

public class TM1_CalculationSpeedTest extends TestCase {

    public void testCalculation() throws Throwable {

        List threads = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            threads.add(new Requester());
        }
        MultiThreadedTestRunner mttr = new MultiThreadedTestRunner((TestRunnable[]) threads.toArray(new TestRunnable[threads.size()]));
        mttr.runTestRunnables(2 * 60 * 1000);

    }

    public class Requester extends TestRunnable {

        public void runTest() throws Exception {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            long a = 0;
            for (int j = 0; j < 10000000; j++) {
                a += j * j;
            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(this + ": " + (endTime - startTime) + "ms " + a);
        }

    }

}

多线程分配测试如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import junit.framework.TestCase;
import net.sourceforge.groboutils.junit.v1.MultiThreadedTestRunner;
import net.sourceforge.groboutils.junit.v1.TestRunnable;

public class TM2_AllocationSpeedTest extends TestCase {

    public void testAllocation() throws Throwable {

        List threads = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            threads.add(new Requester());   
        }
        MultiThreadedTestRunner mttr = new MultiThreadedTestRunner((TestRunnable[]) threads.toArray(new TestRunnable[threads.size()]));
        mttr.runTestRunnables(2 * 60 * 1000);

    }

    public class Requester extends TestRunnable {

        public void runTest() throws Exception {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            String a = "dummy";
            for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                a += "allocation driven";
            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(this + ": " + (endTime - startTime) + "ms " + a.length());
        }

    }

}

Answer 2

据我了解，基于 UltraSPARC T2 的机器的目标是每瓦性能而不是原始性能。您可以尝试将分配时间除以功耗，看看会得到什么样的数字。 :)

您运行 1.4.2 而不是 1.6 有什么原因吗？

Answer 3

SunOS 硬件速度较慢，虚拟机也可能较慢。

Answer 4

我不认为这是在测量内存分配。首先，a += "allocationdriven"; 中进行了大量的字符复制。但我怀疑真正的瓶颈在于通过网络层从 Sun 服务器上的应用程序获取 System.out.println(...) 的输出到远程工作站。

作为实验，尝试将内部循环计数乘以 10 和 100，看看这是否会相对于您的工作站“加快”Sun 服务器的速度。

您可以尝试的另一件事是将内部循环移至单独的过程中。由于您在一次调用 main 中完成了所有工作，因此 JIT 编译器可能永远没有机会编译它。

（像这样的人工“微基准”总是容易受到此类影响。我倾向于不信任它们。）