在Java中分析本机方法 - 奇怪的结果

Question

我一直在使用Yourkit 8.0来分析在Mac OS X（10.5.7，Apple JDK 1.6.0_06-b06-57）下运行的数学密集型应用程序，并注意到CPU分析结果中存在一些奇怪的行为。 / p>

例如 - 我使用抽样进行了分析运行，它报告了应用程序的10分钟运行时间的40％用于StrictMath.atan方法。我发现这令人费解，但我接受了它的话，花了一点时间用非常简单的多项式拟合替换atan。

当我再次运行应用程序时，它几乎与以前完全相同（10分钟） - 但我的atan替换在分析结果中无处可见。相反，其他主要热点的运行时百分比只是增加以弥补它。

总结：

结果与StrictMath.atan（本地方法）
总运行时间：10分钟
方法1：20％
方法2：20％
方法3：20％
StrictMath.atan：40％

结果简化，纯Java atan
总运行时间：10分钟
方法1：33％
方法2：33％
方法3：33％

（方法1,2,3不执行任何atan调用）

知道这种行为是什么吗？我使用EJ-Technologies的JProfiler获得了相同的结果。似乎JDK概要分析API报告了本机方法的不准确结果，至少在OS X下。

Answer 1

这可能是因为取样时不一致。因此，例如，如果方法使用相当长的时间，但执行时间不长，则采样可能会错过它。此外，我认为垃圾收集在样本期间从未发生，但如果某些代码导致大量垃圾收集，则可能会导致速度减慢，而不会出现在样本中。

在类似的情况下，我发现运行两次非常有帮助，一次是跟踪，一次是采样。如果一个方法出现在两者中，它可能使用了大量的CPU，否则它很可能只是采样过程的一个人为因素。

Answer 2

我发现YourKit极大地夸大了调用子方法的成本（由于它的记录方法，我假设）。如果你只是按照配置文件给你的建议，你最终只会合并功能而没有真正的收益，因为HotSpot通常会为此做得非常好。

因此，我强烈建议在分析器之外完全测试批次，以便更好地了解变化是否真正有益（这看起来很明显，但这花费了我一些开发时间）。

Answer 3

由于你使用的是Mac，你可能会尝试Apple's Shark profiler（从ADC免费下载），它有Java支持，Apple的性能组已经花了相当多的时间进入该工具。

正如Nick指出的那样，如果采样间隔足够接近函数的执行时间，并且探查器很少检查函数何时实际执行，则采样可能会产生误导。我不知道YourKit是否支持此功能，但在Shark中，您可以将采样间隔更改为默认值10ms以外的其他值，并查看结果是否有很大差异。 还有一个单独的调用跟踪模式，它将记录每个函数的进入/返回 - 这完全避免了混叠错误的可能性，但收集了大量数据和更高的开销，这可能很重要，如果您的应用程序正在进行任何类型的实时处理

Answer 4

您可能希望查看传递给这三种方法的参数。可能是生成返回值所花费的时间，或者是创建大量临时对象的方法。

Answer 5

值得注意的是，如果Java方法足够小，可以内联，但本机方法在不同规则下内联。如果方法是内联的，它不会出现在探查器中（当然不是YourKit）

Answer 6

Profilers就是这样。

This is the method I use.

每次都有效。

And this is why.