Java JMH难题：StringBuilder vs StringBand_Java_Benchmarking_Jmh

Java JMH难题：StringBuilder vs StringBand

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Java JMH难题：StringBuilder vs StringBand,java,benchmarking,jmh,Java,Benchmarking,Jmh,我很难理解这个基准是怎么回事。我想比较一下我的示例类StringBand与StringBuilder的工作方式。StringBand的思想是在toString（）处连接字符串，而不是在append（）上来源以下是StringBand源代码-为基准测试精简： public class StringBandSimple { private String[] array; private int index; private int length; public StringBandSimpl

我很难理解这个基准是怎么回事。我想比较一下我的示例类

StringBand

与

StringBuilder

的工作方式。

StringBand

的思想是在

toString（）

处连接字符串，而不是在

append（）

上

来源以下是

StringBand

源代码-为基准测试精简：

public class StringBandSimple {

private String[] array;
private int index;
private int length;

public StringBandSimple(int initialCapacity) {
    array = new String[initialCapacity];
}

public StringBandSimple append(String s) {
    if (s == null) {
        s = StringPool.NULL;
    }
    if (index >= array.length) {
        //expandCapacity();
    }
    array[index++] = s;
    length += s.length();
    return this;
}

public String toString() {
    if (index == 0) {
        return StringPool.EMPTY;
    }

    char[] destination = new char[length];
    int start = 0;
    for (int i = 0; i < index; i++) {
        String s = array[i];
        int len = s.length();
        //char[] chars = UnsafeUtil.getChars(s);
        //System.arraycopy(chars, 0, destination, start, len);
        s.getChars(0, len, destination, start);
        start += len;
    }
    return new String(destination);
}
}

分析下面是我对添加两个20个字符的字符串的理解

字符串拼接

```
新字符[20+16]
```
已创建（36个字符）
调用
```
arraycopy
```
将20个
```
string1
```
字符复制到
```
StringBuilder
```
在第二次追加之前，
```
StringBuilder
```
会扩展容量，因为40>36
因此，将创建新的字符[36*2+2]
```
arraycopy
```
将20个字符复制到新缓冲区
```
arraycopy
```
共20个字符，用于追加sencond
```
string2
```

最后，

toString（）

新字符串（缓冲区，0，40）

弦带

```
创建新字符串[2]
```
这两个追加都只是将字符串保留在内部缓冲区中，直到调用
```
toString（）
```
```
长度
```
增加两次
```
创建新字符[40]
```
（结果字符串的总长度）
```
arraycopy
```
包含20个第一个字符串字符（
```
UnsafeUtil
```
提供字符串的实
```
char[]
```
缓冲区）
```
arraycopy
```
20秒字符串字符
最后，返回新字符串（缓冲区，0，40）

期望通过

StringBand

我们有：

少一个
```
arraycopy
```
-这样做的全部目的是什么
更少的分配大小：
```
新字符串[]
```
和
```
新字符[]
```
与两个
```
新字符[]
```
此外，我们没有像
```
StringBuilder
```
方法那样进行太多的检查（针对大小等）

因此，我希望

StringBand

的工作原理至少与

StringBuilder

相同，如果不是更快的话

基准结果我正在MacBookPro上运行基准测试，2013年年中。使用JMH v0.2和Java 1.7b45

命令：

java -jar build/libs/microbenchmarks.jar .*StringBand.* -wi 2 -i 10 -f 2 -t 2

预热迭代次数（2）很好，因为我可以看到第二次迭代达到相同的性能

Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    37806.993      174.637   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    76507.744      582.131   ops/ms

结果表明，

StringBuilder

的速度快了两倍。当我将线程数增加到16个，或者在代码中显式使用

BlackHole

s时，也会发生同样的情况

为什么？

首先，由于使用这种方法的对象开销，您在内存中存储了更多数据

性能问题的原因可能是这一部分

char[] chars = UnsafeUtil.getChars(s);
System.arraycopy(chars, 0, destination, start, len);

由于无法从字符串中获取

char[]

，因此必须将其复制到内存中，然后将其复制回

目的地
你可以试着用
s.getChars（0，len，destination，start）

这使您可以直接在字符串中访问char[]
，并将其传递给系统。arraycopy
好的，像往常一样，“猫头鹰不是它们看起来的样子”。通过检查Java代码来推断代码性能很快就会变得奇怪。通过查看字节码进行推理的感觉也是一样的。生成的代码反汇编应该能更清楚地说明这一点，即使在一些小情况下，程序集的级别太高，无法解释这种现象
这是因为平台在各个级别上都对代码进行了大量优化。以下是您应该查看的提示。在i5 2.0 GHz、Linux x86_64、JDK 7u40上运行基准测试
基线：
Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    25800.465      297.737   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    55552.936      876.021   ops/ms

Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    25727.363      207.979   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    17233.953      219.510   ops/ms

是的，令人惊讶。现在，看这个。我袖子里什么都没有，除了
-XX:-优化StringConcat:
Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    25800.465      297.737   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    55552.936      876.021   ops/ms

Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    25727.363      207.979   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    17233.953      219.510   ops/ms

禁止VM进行字符串优化会产生“预期”的结果，如原始分析中所述。众所周知，HotSpot对StringBuilder进行了优化，有效地识别了常见的习惯用法，如newStringBuilder（）.append（…）.append（…）.toString（）
，并为语句生成更有效的代码
分解并弄清楚应用的字符串优化到底发生了什么，留给感兴趣的读者作为练习：）
如果发布最小化的基准项目，第一次收听StringBand
会更容易。可能吗？在这里，请参阅更新的问题。非常感谢。可以获取char[]
，请参阅UnsafeUtil
的源代码。无论如何，你说得对，我可以使用getChar
，但仍然没有区别。UnsageUtil并不总是返回char[]字段。由于反射等原因，这需要一些过度的思考。你可以尝试的是运行你的工作台，而不使用to-string部分，再次使用to-string并更新结果。正如我所说，我这样做了，没有任何改变。仍然相差2倍UnsafeUtil
在传统意义上不使用反射。@Damianleszczcski Vash UnsafeUtil不使用反射（在任何意义上），并清楚地证明有一种方法可以将字符[]从字符串中取出…@NitsanWakart。访问不安全的实例是不安全的，但这是一件小事。太棒了！一旦我将代码重写为：StringBuilder sb=newstringbuilder（string1）；某人追加（第2条）；使某人返回字符串（）结果与预期一致。再次感谢您！