不同操作系统下的Java程序效率

我最近遇到了一个与Java相关的问题（意译）：

Java应用程序在操作系统a上以合理的速度运行，但在操作系统B上运行缓慢，原因是什么

程序员可以做些什么来纠正这个问题

我的回答是（我知道我错了，但我会解释我的思考过程）

（1） 应用程序应该在任何具有JVM的操作系统上以大致相同的速度运行，因为应用程序是在虚拟机中运行的。只要虚拟机设计正确，它就不重要了

（2） 嗯

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我的问题是：这个问题的正确答案是什么？

都是关于实现的

问题在于JVM本身就是一个在主机操作系统上本机运行的程序，负责实现符合语言和库规范的Java库。此实现需要管理系统资源（如文件、线程、套接字等），每个操作系统可能都有自己的关于这些资源管理的“最佳实践”，这可能不一定与各种Java规范的设计保持一致。此外，操作系统本身实现了与这些系统资源的接口，其实现可能不像其他操作系统那样健壮

例如，几年前，Linux线程实现的性能远远低于类似UNIX操作系统（例如Solaris、AIX等）上相同的POSIX线程API。因此，在Linux机器上运行的JVM将具有与Solaris机器上运行的JVM相同的功能，但Linux JVM将受到该操作系统上（当时）不太优秀的线程实现的阻碍。

这是一个“一段字符串有多长”的问题——也就是说，OS B与OS a的行为不同有很多原因

关于（1）你也是不对的

例如，在我教的一个性能调优课程中，我有一个例子，其中一个相对简单的例子（很容易理解和推理）在Linux上以大约1.0的速度运行，在Mac上以1.2的速度运行，在Windows上以2.1的速度运行，在Mac上以1.5的速度运行

也有病理病例。例如，乐高头脑风暴有（或曾经有）JVM实现。它们不执行GC，所以您基本上可以构造行为任意糟糕的示例

您甚至不必使用不同的操作系统来查看奇怪的性能影响。我见过一些例子，其中UAT系统与生产相同，只是PROD的内核和SSD数量是HDD的两倍

团队认为PROD中的性能会比UAT中的性能更好（或者，最坏情况下，不低于）。毕竟，PROD中的套件更好，所以不会出错，对吗

在PROD中，性能实际上更差。额外的内核和SSD导致应用程序由I/O主导，因为SSD比HDD快。这导致吞吐量崩溃

诊断操作系统之间性能差异的一般方法相对简单：

不要以为你知道问题出在哪里。将其视为您试图解决的“未知”问题

听听系统在告诉你什么。阅读它的基本重要统计数据—内存消耗、分页活动、内存页错误、线程可运行队列的大小、JVM GC活动（并确保为进程打开了所有正确的开关）

默认情况下，不要接触探查器或任何其他工具。首先读取并分析系统统计数据。如果你的系统与I/O挂钩，剖析器会在某些操作系统上给出完全错误的结果，除非你真的知道自己在做什么

一旦您认为您已经确定了问题（是I/O、CPU不足、GC、程序代码还是其他问题），请尝试测试您的理论

如果您是对的，那么就使用细粒度的专用工具（例如，GC日志分析器，或者如果您怀疑它是应用程序代码的话，使用分析器）

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这将使您能够相当快地找到问题。

您对（1）的看法是正确的。但是一个特定的VM可能在应用程序使用的特定操作系统上有一个特定功能的错误实现。尝试更改JVM实现。只要您运行的是符合Java规范的JVM，您的应用程序就会被忽略。另外-通过分析器运行它。+1线程示例也是我想到的（我想到的是Windows中的关键部分与linux中相应的锁）。除了不使用这些功能之外，我们不能做很多事情来纠正这些问题，但这几乎不是一个“解决方案”。这没有直接关系，但出于同样的原因，性能也可能因硬件而异。例如，许多java.util.concurrent类的性能都依赖于compareAndSet。在没有CAS的CPU上，必须将其转换为同步块。