JAVA

Question

我目前正在尝试提高 Java 代码的性能。在深入了解需要优化的地方后，我得到了以下设置（为清楚起见进行了简化）。

被调用次数多（~200k 到 2M）的 Board 构造函数：

public Board(Board board) {
    long now = System.currentTimeMillis();

    this.macroBoard = new int[9];
    int [] boardToCopy = board.getMacroBoard();
    for (int i = 0; i < 9; i++){
        this.macroBoard[i] = boardToCopy[i];
    }

    long duration = System.currentTimeMillis() - now;
    if (duration > THRESHOLD){
        System.err.println(duration);
    }
}

在另一个 class:

long end = System.currentTimeMillis() + SIMULATION_DURATION;
while (System.currentTimeMillis() < end) {
    ...
    ...
    Board board = new Board(otherBoard);
    ... 
    ...
}

结果让我很困惑。事实上我观察到两件事：

越大SIMULATION_DURATION，越大max(duration)；
当SIMULATION_DURATION = 10s时，max(duration)的值可以达到2s（是秒，没有错字）。如果 SIMULATION_DURATION = 100ms，我观察到 max(duration) 大约为 30ms。

我的问题如下：

一个 9 整数数组的副本怎么会花这么长时间？
为什么 duration 在 99% 的时间里小于 0.1ms 而剩下的 1% 时间真的很高？
为什么取决于SIMULATION_DURATION的值？
我对这种基准使用 System.currentTimeMillis() 是否犯了错误，因此结果完全不准确？
当我创建大量 Board 对象时，GC 是否参与了这种奇怪的行为？

Answer 1

听起来您的 VM 运行内存不足并且正在尝试 GC 以便它可以为新数组分配内存。您可以在此 link 找到信息以启用 GC 日志记录并获取有关我们 VM 的 GCing 行为的更多详细信息：https://dzone.com/articles/enabling-and-analysing-the-garbage-collection-log

此外，我建议使用 System.nanoTime() 来衡量性能。更多详情：System.currentTimeMillis vs System.nanoTime

直接回答问题：

为什么复制一个 9 整数数组需要这么长时间？

当然不应该。检查 GC 日志以确认 GC 正在减慢 VM。

为什么 99% 的时间持续时间小于 0.1 毫秒而其余 1% 的时间非常高？

在 99% 的时间里，您没有运行内存不足，因此为新的 Board 对象分配 space 没有问题。

为什么要依赖SIMULATION_DURATION的值？

SIMULATION_DURATION的值直接控制Board对象的数量。

我对这种基准使用 System.currentTimeMillis() 是否犯了错误，因此结果完全不准确？

检查link上面的其他堆栈溢出问题。

在我创建大量 Board 对象时，GC 是否参与了这种奇怪的行为？

检查上面的答案。

Answer 2

pranavmalhotra 的回答比我的更有价值，但是有一个改进当然应该做。

为了

this.macroBoard = new int[9];
int[] boardToCopy = board.getMacroBoard();
for (int i = 0; i < 9; i++){
    this.macroBoard[i] = boardToCopy[i];
}

第一个优化是

this.macroBoard = new int[9];
int[] boardToCopy = board.getMacroBoard();
System.arraycopy(boardToCopy, 0, macroBoard, 0, 9);

甚至：

int[] boardToCopy = board.getMacroBoard();
this.macroBoard = Arrays.copyOf(boardToCopy, 9);

优化可以采取多种形式。如果棋盘整数的范围是 0 .. 127，一个可以将每 7 位 int 放入一个 long，因为 7 * 9 = 63 < 64 位的 long。 long 是原始类型。

JAVA - 大量调用后构造函数中的数组复制意外变慢

JAVA - Array copy in constructor unexpectedly slow after large number of calls

arrays

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