Jvm 为什么对scrypt（）的第一次调用只使用1%的CPU，在GCE中需要半个小时？

[总结与回答：显然，问题在于随机数生成器的种子需要很长时间。请参阅下面我的答案。]

在Google Compute Engine（GCE）中，我的Java虚拟机应用程序对密码哈希函数发出的第一个请求需要很长时间，因为我想代码还没有及时编译。所以我在为scrypt做热身 虚拟

scrypt（“pswd”，2,1,1）

在服务器启动时调用。然而，发生的情况是，CPU上升到300%+，停留10-20秒，然后回落到1%，尽管对scrypt（）的请求尚未完成。现在，CPU保持在1%的状态长达数分钟（最多半小时，使用2个GCE vCPU），直到最终完成scrypt（）

为什么会有这种奇怪的行为

为什么scrypt（）在完成之前不能继续以300%的CPU运行？不是 内存不足。看看下面的Docker统计数据

在第一个scrypt（）请求之后，后续请求“立即”完成。例如，这：

SCryptUtil.scrypt（“pswd”，65536,8,1）

所需时间<0.2秒，尽管它比：

SCryptUtil.scrypt（“pswd”，2,1,1）

这（如前所述）是我的第一个scrypt（）调用，通常需要几分钟，使用4个GCE vCPU，通常需要半小时左右，使用2个GCE vCPU

我正在使用一个带有4个vCPU、3.6 GB RAM的GCE实例。Docker 1.11.1。OpenJDK1.8.0_77。在Alpine Linux 3.3 Docker容器中，Ubuntu 16.04 Docker主机。无法在我的笔记本电脑上复制；在我的笔记本电脑上，scrypt总是很快，不需要任何热身

docker stats

，5-10秒后：（现在edp_play_1，第2行，使用300+%CPU）

docker stats

半分钟后：（现在edp_play_1只使用0.97%的CPU，并且保持这种状态长达半小时，直到完成）

如果你想在Scala&sbt中进行测试，这就是我在GCE中的表现：

scala> import com.lambdaworks.crypto.SCryptUtil
import com.lambdaworks.crypto.SCryptUtil

scala> def time[R](block: => R): R = { val t0 = System.nanoTime() ; val result = block ; val t1 = System.nanoTime() ; println("Elapsed time: " + (t1 - t0) + "ns") ; result ; }
time: [R](block: => R)R

scala> time { SCryptUtil.scrypt("dummy password 1", 2, 1, 1) }
Elapsed time: 313823012366ns   <-- 5 minutes
res0: String = $s0$10101$2g6nrD0f5gDOTuP44f0mKg==$kqEe4TWSFXwtwGy3YgmIcqAhDvjMS89acST7cwPf/n4=

scala> time { SCryptUtil.scrypt("dummy password 1", 2, 1, 1) }
Elapsed time: 178461ns
res1: String = $s0$10101$C0iGNvfP+ywAxDS0ARoqVw==$k60w5Jpdt28PHGKT0ypByPocCyJISrq+T1XwmPlHR5w=

scala> time { SCryptUtil.scrypt("dummy password 1", 65536, 8, 1) }
Elapsed time: 130900544ns   <-- 0.1 seconds
res2: String = $s0$100801$UMTfIuBRY6lO1asECmVNYg==$b8i7GABgeczVHKVssJ8c2M7Z011u0TMBtVF4VSRohKI=

scala> 313823012366L / 1e9
res3: Double = 313.823012366

scala> 130900544L / 1e9
res4: Double = 0.130900544

scala>import com.lambdaworks.crypto.SCryptUtil
导入com.lambdaworks.crypto.SCryptUtil
scala>def time[R]（block:=>R）：R={val t0=System.nanoTime（）；val result=block；val t1=System.nanoTime（）；println（“经过的时间：+（t1-t0）+“ns”）；result；}
时间：[R]（块：=>R）R
scala>time{SCryptUtil.scrypt（“伪密码1,2,1,1）}
运行时间：313823012366ns时间{SCryptUtil.scrypt（“伪密码1,2,1,1）}
运行时间：178461ns
res1:String=$s0$10101$C0iGNvfP+ywAxDS0ARoqVw==$k60w5Jpdt28PHGKT0ypByPocCyJISrq+T1XwmPlHR5w=
scala>time{SCryptUtil.scrypt（“伪密码1”，65536，8，1）}
运行时间：130900544ns 313823012366L/1e9
res3:Double=313.823012366
scala>130900544L/1e9
res4:Double=0.130900544

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注意：这与Docker无关。我刚刚在Docker外部进行了测试，openjdk 8直接安装在GCE实例上，结果是一样的：

scrypt（…）

第一次大约需要3分钟，但CPU是90-100%空闲的。此后，对scrypt的请求将立即完成。

问题在于，为随机数生成器种子需要很长时间。Scrypt做到了这一点：

public static String scrypt(String passwd, int N, int r, int p) {
    try {
        byte[] salt = new byte[16];
        SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG").nextBytes(salt);   <--- look

        byte[] derived = SCrypt.scrypt(passwd.getBytes("UTF-8"), salt, N, r, p, 32);

它从/dev/random读取随机字符，我已经让它运行了几分钟，但几分钟后，到目前为止只输出了3个字符。所以它非常慢

改为使用更少但更快的/dev/uradom，然后：

# < /dev/urandom stdbuf -o0 strings --bytes 1 | stdbuf -o0 tr -d '\n\t '

public static String scrypt(String passwd, int N, int r, int p) {
    try {
        byte[] salt = new byte[16];
        SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG").nextBytes(salt);   <--- look

        byte[] derived = SCrypt.scrypt(passwd.getBytes("UTF-8"), salt, N, r, p, 32);

# < /dev/random stdbuf -o0 strings --bytes 1 | stdbuf -o0 tr -d '\n\t '

# < /dev/urandom stdbuf -o0 strings --bytes 1 | stdbuf -o0 tr -d '\n\t '

apt install rng-tools  # start using any hardware rand num gen, on Ubuntu