Java实时性能

我正在使用Java项目，该项目需要对图像进行非常高级的操作。事实上，我正在使用OpenCV进行大部分操作，我正在使用JNI来包装我需要的OpenCV函数。我对OpenCV提供的性能非常满意，编写OpenCV代码的人应该得到代码的高度赞扬。与我在Java开发人员编写的代码中的体验形成鲜明对比

我一开始对编程语言的选择持乐观态度，我的项目的第一个工作迭代运行得很好，但它的性能远没有达到实时性（大约每2秒1帧）。我对我的代码进行了一些优化，这对我很有帮助。我已经能够将帧速率提高到每秒10-20帧左右，这很好，但我发现要做进一步的优化，我必须重写Java代码来做同样的事情，但效率要提高10-20倍

Java开发人员很少关注性能，特别是在为媒体相关类编写类时，我对此感到震惊。我已经下载了OpenJDK，并且正在探索我正在使用的函数。例如，Raster类下有一个名为getPixels（…）的函数，它获取图像的像素。我希望这个函数在源代码中是一个高度优化的函数，通过多次调用System.arrayCopy来进一步优化性能。相反，我发现的是非常“经典”的代码，他们调用5-6个不同的类和10-20个不同的方法，只是为了在一行中完成我可以完成的任务：

for (int i =0; i < n; i++) {
  long p = rawFrame[i];
  p = (p << 32) >>> 32;
  byte red = (byte) ((p >> 16) & 0xff);
  byte green = (byte) ((p >> 8) & 0xff);
  byte blue = (byte) ((p) & 0xff);
  byte val = (byte)(0.212671f * red + 0.715160f * green + 0.072169f * blue);
  data[i] = val;
  grayFrameData[i] = (val & 0x80) + (val & (0x7f)); 
}

for（int i=0；i>32；
字节红色=（字节）（（p>>16）和0xff）；
字节绿色=（字节）（（p>>8）和0xff）；
字节蓝色=（字节）（（p）和0xff）；
字节值=（字节）（0.212671f*红色+0.715160f*绿色+0.072169f*蓝色）；
数据[i]=val；
grayFrameData[i]=（val和0x80）+（val和（0x7f））；
}

上面的代码将图像转换为灰度，并在大约1-10毫秒内获得浮点像素数据。如果我想用Java内置函数做同样的事情，转换为灰度本身需要200-300毫秒，然后获取浮点像素需要大约50-100毫秒。这对实时性能来说是不可接受的。注意，要获得加速，我需要大量的时间使用逐位运算符，Java开发人员对此避而不谈

我知道他们需要处理一般情况，但即便如此，他们是否至少能给出优化选项，或者至少警告代码的执行速度有多慢

我的问题是，在开发的这个后期阶段（我已经有了我的第一次迭代，而不是我正在进行的第二次迭代的实时性更强）我应该咬紧牙关，切换到C/C++中，在那里我可以对事情进行更多的微调，还是应该坚持使用Java，希望事情变得更加实时友好，这样我就不必重写已经实现的Java代码来获得加速

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我真的开始对“优雅”感到厌恶了Java的速度确实很慢。类的数量似乎有点过头了。

我的建议是，这取决于图像操作相对于整个项目的重要性，以及相对于Java带来的任何优势。显然，您可以用Java编写快速代码（如您所演示的）但是，如果您的项目有80%将包含这样的优化，我肯定会重新考虑Java作为这里的语言选择

另一方面，如果这代表了应用程序的20%，而另外80%是提供此转换的用户功能，那么可能必须完成操作是一个值得的权衡，不必处理您自己的内存管理，也不必使用java为用户提供的任何其他API交互（Web、Swing、SWT，无论您使用什么）

由于垃圾收集器的存在，Java的实时性并不为人所知。这可能也会对你造成伤害，所以要小心

我的问题是，在开发的这个后期阶段（我已经有了我的第一次迭代，而不是我正在进行的第二次迭代的实时性更强）我应该咬紧牙关，切换到C/C++中，在那里我可以对事情进行更多的微调，还是应该坚持使用Java，希望事情变得更加实时友好，这样我就不必重写已经实现的Java代码来获得加速

你是在问我该不该

切换到可以满足性能要求的语言

坚持使用Java，希望事情有所改善

可能还有其他选择……但是选择2似乎不现实，你不能仅仅“希望”代码变得更快：p

需要注意的几点：

OpenJDK的性能不一定和Sun JDK一样，你试过Sun JDK吗

如果您需要在一些方法中进行性能优化，那么可能值得重新编写它们并坚持使用Java

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过早优化是万恶之源

与其抱怨，不如编写一组优化过的库并发布它们，但创建一个针对某个不存在的目标进行了预优化的“参考”java实现是错误的

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参考实现的主要目的是生成可理解、可维护的代码——这是必须的。我认为，人们总是期望在必要时，供应商会分析这个可理解的版本，并重新实现部分以提高速度。

除了其他人所说的，您还可以对JDK进行优化。I如果您能够提供一个强大的优化，而不牺牲通用性或可读性，我希望您能够在未来的JDK版本中包含您的补丁

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因此，您不必希望JDK变得更好。您可以帮助实现它。

据我所知，最新版本的Java（或者可能是

`public static final int getGrayScale(final int pixelRGB){
    return (0.212671f * ((pixelRGB >> 16) & 0xff) + 0.715160f * ((pixelRGB >> 8) & 0xff) + 0.072169f * ((pixelRGB) & 0xff));
}`