JMH微基准测试快速入门

前言
JMH是一个微基准测试框架，什么是微基准测试？

Micro benchmark is a benchmark designed to measure the performance of a very small and specific piece of code.

微基准是一个旨在衡量非常小以及特定代码性能的基准，基准测试是实现对一类测试对象的某项性能指标进行定量的和可对比的测试。简而言之JMH可以非常方便的帮助我们进行java代码的简单基准测试。

正文
JMH方便我们进行微基准测试。比如，在进行微基准测试时，我们想要测试的是“程序被JVM编译成机器代码（而不是直接执行字节码）”的执行速度。为了让JVM把要测试的代码编译成机器码，我们可能需要把要测试的代码进行“预热处理”（就是先跑几回，或十几回等，当运行的次多了，JVM就会生成机器码），JMH就提供“预热处理”等一系列的处理。

一、注解进行梳理和总结：
@BenchmarkMode
基准测试类型

名称 描述
Mode.Throughput 计算一个时间单位内操作数量
Mode.AverageTime 计算平均运行时间
Mode.SampleTime 计算一个方法的运行时间(包括百分位)
Mode.SingleShotTime 方法仅运行一次(用于冷测试模式)。或者特定批量大小的迭代多次运行(具体查看后面的“@Measurement“注解)——这种情况下JMH将计算批处理运行时间(一次批处理所有调用的总时间)
这些模式的任意组合 可以指定这些模式的任意组合——该测试运行多次(取决于请求模式的数量)
Mode.All 所有模式依次运行
@OutputTimeUnit
指定时间单位，它需要一个标准Java类型java.util.concurrent.TimeUnit作为参数。可是如果在一个测试中指定了多种测试模式，给定的时间单位将用于所有的测试(比如，测试SampleTime适宜使用纳秒，但是throughput使用更长的时间单位测量更合适)。

@Warmup
上面我们提到了，进行基准测试前需要进行预热。一般我们前几次进行程序测试的时候都会比较慢，所以要让程序进行几轮预热，保证测试的准确性。其中的参数iterations也就非常好理解了，就是预热轮数。

@State
注解定义了给定类实例的可用范围。JMH可以在多线程同时运行的环境测试，因此需要选择正确的状态。当使用@Setup参数的时候，必须在类上加这个参数，不然会提示无法运行。

名称 描述
Scope.Thread 默认状态。实例将分配给运行给定测试的每个线程。
Scope.Benchmark 运行相同测试的所有线程将共享实例。可以用来测试状态对象的多线程性能(或者仅标记该范围的基准)。
Scope.Group 实例分配给每个线程组(查看后面的线程组部分)除了将单独的类标记@State，也可以将你自己的benchmark类使用@State标记。上面所有的规则对这种情况也适用。
@Measurement 度量，其实就是一些基本的测试参数。iterations进行测试的轮次，time每轮进行的时长，timeUnit时长单位。都是一些基本的参数，可以根据具体情况调整。一般比较重的东西可以进行大量的测试，放到服务器上运行。
方法注解总是优先于类的注解

名称 描述
@Fork 需要运行的试验(迭代集合)数量。每个试验运行在单独的JVM进程中。也可以指定(额外的)JVM参数。
@Measurement 提供真正的测试阶段参数。指定迭代的次数，每次迭代的运行时间和每次迭代测试调用的数量(通常使用@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)测试一组操作的开销——而不使用循环)
@Warmup 与@Measurement相同，但是用于预热阶段
@Threads 该测试使用的线程数。默认是Runtime.getRuntime().availableProcessors()
二、实战
1.jar包引入
org.openjdk.jmhjmh-core1.19org.openjdk.jmhjmh-generator-annprocess1.19provided
2.编写测试代码
/*

@BenchmarkMode(Mode.Throughput)//基准测试类型,Mode.Throughput 计算一个时间单位内操作数量
@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)//基准测试结果的时间
@Warmup(iterations = 3)//与@Measurement相同，但是用于预热阶段
@Threads(1)//测试线程数量
@State(Scope.Thread)//该状态为每个线程独享，用来测试多线程范文状态对象的情形。并发程度通过用来测试的现成数量设置。
//度量:iterations进行测试的轮次，time每轮进行的时长，timeUnit时长单位,batchSize批次数量
@Measurement(iterations = 1, time = -1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS, batchSize = -1)
@Fork 需要运行的试验（迭代集合）数量。每个试验运行在单独的JVM进程中。也可以指定（额外的）JVM参数。

/import org.openjdk.jmh.annotations.;import org.openjdk.jmh.runner.Runner;import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;import java.util.concurrent.TimeUnit;/**

• Created by bianmaqianxian on 2019/01/25.
  */@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)//基准测试类型@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)//基准测试结果的时间类型@Warmup(iterations = 20)//预热的迭代次数//度量:iterations进行测试的轮次，time每轮进行的时长，timeUnit时长单位,batchSize批次数量@Measurement(iterations = 2, time = -1, timeUnit = TimeUnit.NANOSECONDS, batchSize = -1)public class JmhDemo {@Benchmarkpublic void catchException() {try {for (int i = 0; i < 10000000; i++) {new Object();
  }
  } catch (Exception e) {

}
System.out.println("try..catch建立基础对象");
}@Benchmarkpublic void catchExceptionP2() {try {
createObject();
} catch (Exception e) {

}
System.out.println("p2:try_catch建立基础对象");
}public void createObject() {for (int i = 0; i < 10000000; i++) {new Object();
}
}public static void main(String[] args) {try {
Options opt = new OptionsBuilder()
.include(JmhDemo.class.getSimpleName())
.forks(1)
.build();new Runner(opt).run();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}