意外的VarHandle性能(比备选方案慢4倍)
在JEP193中，VarHandles的具体目标之一是提供一种替代使用FieldUpdaters和AtomicIntegers的方法(并避免与它们相关的一些开销)。
AtomicIntegers在内存方面特别浪费，因为它们是一个单独的对象(每个对象使用大约36个字节，这取决于几个因素，比如是否启用了压缩OOPs等等)。
如果您有许多整数可能需要原子更新(在许多小对象中)，那么如果您想减少浪费，实际上有三个选项：
- 使用
AtomicFieldUpdater - 使用
VarHandle - 或者重新安排代码使用
AtomicIntegerArray，而不是对象中的字段。
因此，我决定测试备选方案，并了解每种方案的性能影响。
使用整数字段的原子(易失性模式)增量作为代理，我将在Mid 2014 MacBook Pro上获得以下结果：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
VarHandleBenchmark.atomic thrpt 5 448041037.223 ± 36448840.301 ops/s
VarHandleBenchmark.atomicArray thrpt 5 453785339.203 ± 64528885.282 ops/s
VarHandleBenchmark.fieldUpdater thrpt 5 459802512.169 ± 52293792.737 ops/s
VarHandleBenchmark.varhandle thrpt 5 136482396.440 ± 9439041.030 ops/s在这个基准中，VarHandles大约慢了四倍。
我想了解的是，开销是从哪里来的？
这是由于签名多态访问方法吗？我在微观基准上犯了个错误吗？
基准细节如下。
我在Mid 2014 MacBook Pro上使用以下JVM运行了基准测试
> java -version
openjdk version "11.0.2" 2019-01-15
OpenJDK Runtime Environment AdoptOpenJDK (build 11.0.2+9)
OpenJDK 64-Bit Server VM AdoptOpenJDK (build 11.0.2+9, mixed mode)基准的源代码：
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.Fork;
import org.openjdk.jmh.annotations.Measurement;
import org.openjdk.jmh.annotations.Scope;
import org.openjdk.jmh.annotations.State;
import org.openjdk.jmh.annotations.Threads;
import org.openjdk.jmh.annotations.Warmup;
import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.VarHandle;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;
@State(Scope.Thread)
@Fork(value = 1, jvmArgs = {"-Xms256m", "-Xmx256m", "-XX:+UseG1GC"})
@Warmup(iterations = 3, time = 3)
@Measurement(iterations = 5, time = 5)
@Threads(4)
public class VarHandleBenchmark {
// array option
private final AtomicIntegerArray array = new AtomicIntegerArray(1);
// vanilla AtomicInteger
private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
// count field and its VarHandle
private volatile int count;
private static final VarHandle COUNT;
// count2 field and its field updater
private volatile int count2;
private static final AtomicIntegerFieldUpdater<VarHandleBenchmark> COUNT2 ;
static {
try {
COUNT = MethodHandles.lookup()
.findVarHandle(VarHandleBenchmark.class, "count", Integer.TYPE);
COUNT2 = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(VarHandleBenchmark.class, "count2");
} catch (ReflectiveOperationException e) {
throw new AssertionError(e);
}
}
@Benchmark
public void atomic(Blackhole bh) {
bh.consume(counter.getAndAdd(1));
}
@Benchmark
public void atomicArray(Blackhole bh) {
bh.consume(array.getAndAdd(0, 1));
}
@Benchmark
public void varhandle(Blackhole bh) {
bh.consume(COUNT.getAndAdd(this, 1));
}
@Benchmark
public void fieldUpdater(Blackhole bh) {
bh.consume(COUNT2.getAndAdd(this, 1));
}
}更新:应用阿潘金解决方案后的，这些是基准测试的结果：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
VarHandleBenchmark.atomic thrpt 5 464045527.470 ± 42337922.645 ops/s
VarHandleBenchmark.atomicArray thrpt 5 465700610.882 ± 18116770.557 ops/s
VarHandleBenchmark.fieldUpdater thrpt 5 473968453.591 ± 49859839.498 ops/s
VarHandleBenchmark.varhandle thrpt 5 429737922.796 ± 41629104.677 ops/s差别消失了。
回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2019-11-14 21:18:45
VarHandle.getAndAdd是一种签名多态方法。也就是说，它的参数类型及其返回值的类型是从实际的源代码中派生出来的。
Blackhole.consume是一种重载方法。这种方法有多种变体：
- 消费(Int)
- 消费(对象)
- 等。
在代码中，根据语言规则，使用consume(Object)方法。因此，VarHandle还返回一个对象--一个装箱的整数。
为了使用正确的方法，需要重写varhandle基准测试，如下所示：
bh.consume((int) COUNT.getAndAdd(this, 1));现在，varhandle将以与其他基准测试相同的性能运行。
https://stackoverflow.com/questions/58863128
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