Question

我正在分析Java应用程序并发现对象分配发生的速度比我预期的要慢得多。我运行了一个简单的基准测试来尝试建立小对象分配的整体速度，我发现在我的机器上分配一个小对象（3个浮点数的向量）似乎需要大约200纳秒。我正在运行（双核）2.0 GHz处理器，因此大约有400个CPU周期。我想在此之前询问那些已经分析过Java应用程序的人，然后再预测这种速度。这对我来说似乎有点残忍和不寻常。毕竟，我认为像Java这样可以压缩堆并重定位对象的语言会让对象分配如下所示：

int obj_addr = heap_ptr;
heap_ptr += some_constant_size_of_object
return obj_addr;

....这是几行装配。至于垃圾收集，我没有分配或丢弃足够的对象来进行游戏。当我通过重用对象来优化我的代码时，我得到的性能大约为15纳秒/对象我需要处理而不是每个对象需要处理200 ns，因此重用对象可以极大地提高性能。我真的不想重用对象，因为这会使符号变得多毛（许多方法需要接受receptacle参数而不是返回值）。

所以问题是：对象分配花费这么长时间是否正常？或者在我的机器上可能出现问题，一旦修复，可能会让我在这方面有更好的表现？小对象分配通常需要多长时间用于其他人，并且是否有典型值？我正在使用客户端机器，目前不使用任何编译标志。如果您的机器上的速度更快，那么您机器的JVM版本和操作系统是什么？

我意识到个人里程在性能方面可能会有很大差异，但我只想问我上面提到的数字是否正好在他们的正确球场。

Answer 1

当对象很小且没有GC成本时，创建对象非常快。

final int batch = 1000 * 1000;

Double[] doubles = new Double[batch];
long start = System.nanoTime();

    for (int j = 0; j < batch; j++)
        doubles[j] = (double) j;

long time = System.nanoTime() - start;
System.out.printf("Average object allocation took %.1f ns.%n", (double) time/batch);

以-verbosegc

打印

Average object allocation took 13.0 ns.

注意：没有发生GC。但是增加了大小，程序需要等待在GC中复制内存。

final int batch = 10 *1000 * 1000;

打印

[GC 96704K->94774K(370496K), 0.0862160 secs]
[GC 191478K->187990K(467200K), 0.4135520 secs]
[Full GC 187990K->187974K(618048K), 0.2339020 secs]
Average object allocation took 78.6 ns.

我怀疑你的分配相对较慢，因为你正在执行GC。解决此问题的一种方法是增加应用程序可用的内存。（虽然这可能会延迟成本）

如果我使用-verbosegc -XX:NewSize=1g

再次运行它

Average object allocation took 9.1 ns.

Answer 2

我不知道你如何衡量分配时间。它可能至少相当于

intptr_t obj_addr = heap_ptr;
heap_ptr += CONSTANT_SIZE;
if (heap_ptr > young_region_limit) 
    call_the_garbage_collector ();
return obj_addr;

但它比那更复杂，因为你必须填补obj_addr;然后，可能会发生一些JIT compilation或class loading;很可能，前几个单词被初始化（例如，类指针和哈希码，可能涉及一些随机数生成......），并调用对象构造函数。它们可能需要同步等。

更重要的是，新分配的对象可能不在最近的一级缓存中，因此可能会发生一些缓存未命中。

因此，虽然我不是Java专家，但我并没有因你的措施而感到高兴。我相信分配新鲜对象会使代码更清晰，更易于维护，而不是尝试重用旧对象。

Answer 3

是。你认为它应该做的和它实际做的之间的差异可能非常大。池化可能很混乱，但是当分配和垃圾收集占执行时间的很大一部分时，它肯定是可以的，池化是一个很大的胜利，在性能方面。

要汇总的对象是您在分配过程中经常通过堆栈样本找到的对象。

以下是C ++中这样的示例。在Java中，细节是不同的，但这个想法是相同的：

... blah blah system stuff ...
MSVCRTD! 102129f9()
MSVCRTD! 1021297f()
operator new() line 373 + 22 bytes
operator new() line 65 + 19 bytes
COpReq::Handler() line 139 + 17 bytes <----- here is the line that's doing it
doit() line 346 + 12 bytes
main() line 367
mainCRTStartup() line 338 + 17 bytes
KERNEL32! 7c817077()
                              V------ and that line shows what's being allocated
        COperation* pOp = new COperation(iNextOp++, jobid);

Java中内存分配的典型速度是多少？

3 个答案: