Java VisualVM 给出奇怪的 CPU 分析结果 - 有其他人遇到过这个吗？

Question

我编写了这个小（而且效率极低）的类，并希望使用 Java VisualVM 对其进行分析。

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        br.readLine();
        int n = Integer.parseInt(args[0]);
        int fib = fib(n);
        System.out.println(fib);
    }

    private static int fib(int n) {
        if (n < 2) {
            return n;
        }
        return fib(n-1)+fib(n-2);
    }
}

结果很奇怪。结果完全由对 ConnectionHandler.run() 的调用决定。

(98.2%) sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run()
(1.7%) java.lang.Thread.join(long)
(0%) java.lang.String.equals(Object)
等等......

可能有大约一百种方法被分析，但没有一个是 fib(int)！

令人难以置信的是，我的程序实际上将所有时间都花在了这些方法上。它们似乎是连接到我的 jvm 并执行其操作的分析器。

我做错了什么？

为清楚起见进行了编辑：如果您为 n 传递 45，则此应用程序将运行 20 秒。我最初分析的程序（不是斐波那契计算器）将我的 cpu 上的所有四个核心固定为 100%，并且我进行的分析运行持续长达 5 分钟。这些具有相同的结果，并且我的应用程序中的方法并未出现在热点方法列表中的较高位置。

它因运行而异，但 ConnectionHandler.run() 始终位于顶部，通常占配置文件时间的约 99%。

第二次编辑：我尝试使用采样器，现在得到的结果与 JProfiler 生成的结果一致。这样做的缺点是我无法获得分析附带的堆栈跟踪信息。但对于我的即时需求来说，这非常好。

我在尝试过程中发现，VisualVM 在分析方法调用时会计算方法调用的挂钟时间。

在我的具体情况下，我的应用程序有一个主线程，它启动工作线程并立即阻止等待队列上的消息。

这意味着阻塞方法似乎会占用分析器上的几乎所有时间，尽管事实上并不是该方法消耗了我的 CPU。

我希望 sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run() 方法也是如此，它很好地完成了它的工作 - 但是当它终止时，它成为我的应用程序中运行时间最长的方法之一 - 反复。

Answer 1

我认为这根本不是不可想象的。您有一个应用程序，其中“有效负载”相当小（尽管这当然取决于 n 的值），并且您必须接受所需的额外工作（连接探查器并转移所有传递给它的信息）将淹没该有效负载。

这不是我首先要分析的应用程序类型，因为很明显，无论如何都会在 fib 上花费大量时间（对于 n< 的非平凡值） /code>)，将其标记为明显的优化目标。

我更倾向于将探查器用于更重要的应用程序，其中：

• 优化工作应该去哪里并不明显； 有效载荷方面还有
• 大量工作要做。

如果您确实想测试该代码，您可能需要通过（例如）将：替换

int fib = fib(n);

为：

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    int fib = fib(n);
)

---

我会告诉您一个需要注意的事情来 提高其效果不过。我不知道任何特定 JVM 的内部结构，但使用参数减少速度较慢的递归方法通常是一个坏主意，这会导致堆栈空间很快耗尽。

我的意思是，二分搜索是一个很好的候选者，因为它会删除每个递归级别的剩余搜索空间的一半（因此 10 亿个项目的搜索空间只有 30 个级别）。

另一方面，对数字 1,000,000,000 使用斐波那契数列的递归将需要大约十亿级，并且大多数堆栈都很难包含它。

尾端递归优化可以避免该问题，但您需要小心，以防优化未完成。

Answer 2

jvisualvm 分析可能会在加载字节码时将其编织到类中。由于您的程序只有一个类，并且在 jvisualvm 到达现场时它已经初始化，我认为它无法被检测。

将您的 fib 方法移至另一个类并再次尝试分析。您可以添加一个 jvm 选项“-verbose:class”，以在 jvisualvm 中启用 cpu 分析之前仔细检查该类是否未加载。

编辑：感谢 JB 的评论。忘记我的类加载废话吧。我的直觉是 fib 方法与 main 方法耦合得太紧密，因此它实际上是当前正在执行的字节码。

Answer 3

根据 Ron 的回答，可以通过在启动后立即停止 JVM，然后激活分析器，最后继续执行（按 Enter 键）来改善结果。这很粗糙。

class Foobar {
    /* First line in Class */
      static {
        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    /* .. */
    public static void main(..) {
        doMagic()
    }
}        

Answer 4

我的猜测是，您向 fib 传递的值太小，并且程序运行的时间不够长，无法注册。为了在分析（或基准测试）时获得几乎所有内容的有意义的数据，通常需要至少几秒钟的时间。