如何避免warm up现象？

1. warm up会有什么影响？

     ·这也是我为什么要讲这个话题的原因。主要是因为我们经常自己写代码测试某些方法的性能（基准测试），发现每次运行的时间都不一样，甚至方法的顺序，方法的大小，测试结果也可能会不一样。

     ·影响基准测试结果的因素有很多：比如硬件配置：单核，双核，内存大小；jvm机制：执行方式，堆管理（GC），hotspot优化策略，并发等。

    ·我们要尽量减少这些因素的干扰，其中warm up现象就是一个要避免的。

2. 那什么是warm up现象？

    ·中文说法--预热。为什么会有预热现象了？先说说jvm几种执行方式。

          ·jvm有四种执行方式：解释执行，编译执行，动态优化执行（自适应优化），芯片级直接执行。

          ·动态优化执行：虚拟机开始对所有代码都是解释运行，但是它会监视代码的执行情况，找出频繁执行的代码，然后编译成本地代码，同时采取一些策略优化编译后的代码。这个执行时编译的过程也叫动态编译或即时编译。

          ·sun hotspot jvm采用的就是动态编译方式（SUN的JDK版本从1.3.1开始运用HotSpot虚拟机）。

    ·那么解释执行代码，直到将程序编译成本地代码，这个过程可以理解为jvm warm up。

3. 怎么避免warm up带来的影响了？ 
   
    ·方法一：jvm参数设置

             -XX:CompileThreshold=10000：参数意思：通过JIT编译器，将方法编译成机器码的阀值，可以理解为调用方法的次数。client模式默认1500，server模式默认10000。

           有些资料建议指定为1，第一次运行的时候就编译成本地代码。这样会达到预期的效果吗？

           我们先看几个例子：（我们通过参数 -XX:+PrintCompilation往stdout打印方法被JIT编译时的信息来观察JNI的过程）

public class WarmUpTest {

    private static final int loop     = 10000;

    public static void main(String[] argv) {
        List list = createList();

        for (int i = 1; i < loop; i++) {
            iteratorloop(list);
        }
    }

    private static void iteratorloop(List list) {
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            iterator.next();
        }
    }

    private static List createList() {
        List list = new ArrayList(1);
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            list.add(i);
        }
        return list;
    }
}

A）XX:CompileThreshold=1；调用iteratorloop方法10000次，编译信息：

1 java.lang.Thread::<init> (49 bytes)
--- n java.lang.ClassLoader::findLoadedClass0
--- n java.lang.ClassLoader::findBootstrapClass
2 java.lang.Object::<init> (1 bytes)
3 java.lang.Thread::init (188 bytes)
--- n java.lang.ClassLoader$NativeLibrary::find
--- n java.security.AccessController::doPrivileged (static)
--- n java.security.AccessController::doPrivileged (static)
--- n java.io.WinNTFileSystem::getBooleanAttributes
4 java.lang.System::getSecurityManager (4 bytes)
5 java.lang.ThreadGroup::checkAccess (14 bytes)
6 ! java.lang.ThreadGroup::addUnstarted (40 bytes)
7 java.lang.String::toCharArray (20 bytes)
8 java.lang.String::getChars (66 bytes)
。。。。。

        ·输出了很多编译信息，但是并没有编译iteratorloop方法

B）XX:CompileThreshold=1；调用iteratorloop方法100000次，编译信息：

。。。。
344 com.china.my.java.WarmUpTest::main (23 bytes)
345 com.china.my.java.WarmUpTest::createList (40 bytes)
346 com.china.my.java.WarmUpTest::iteratorloop (27 bytes)
347 java.util.AbstractList::iterator (10 bytes)
。。。。

        ·编译了iteratorloop方法（第三行信息，只拷贝了一部分）

C）XX:CompileThreshold=1500；调用iteratorloop方法1499次，编译信息：

1 java.lang.Object::<init> (1 bytes)
2 java.lang.String::hashCode (60 bytes)
3 java.lang.String::charAt (33 bytes) 

        ·只打印了三次编译信息，没有编译iteratorloop方法。

D）XX:CompileThreshold=1500；调用iteratorloop方法1500次，编译信息：

1 java.lang.Object::<init> (1 bytes)
2 java.lang.String::hashCode (60 bytes)
3 java.lang.String::charAt (33 bytes)
4 com.china.my.java.WarmUpTest::iteratorloop (27 bytes)
5 java.util.AbstractList::iterator (10 bytes)
6 java.util.AbstractList$Itr::<init> (6 bytes)
7 java.util.AbstractList$Itr::<init> (31 bytes)
8 java.util.AbstractList$Itr::hasNext (20 bytes) 

 
        ·编译了iteratorloop方法（第四行信息）     
      
    【结论】
        ·CompileThreshold=1，遍历10000次后才可能发生编译；CompileThreshold=1500，编译的方法少，并且遍历1500次时，iteratorloop被编译执行了。
        ·jvm执行程序的时候，本身会调用很多方法（从打印出的编译信息可以看出），所以你想测试的方法不一定是执行频率最高的方法，这完全取决于jvm的hotspot策略。或者说CompileThreshold只是个先决条件，达到了这个值，不一定就会马上编译，虚拟机中会采取策略选择它所认为的当前hotspot编译成本地方法。

    ·方法二：先执行测试方法N次；然后在测试某方法执行时间。

                 ·配合方法一：先预设CompileThreshold一个阀值，并通过PrintCompilation确认程序执行指定N次后会编译成本地代码。


{参考资料}
大方法的执行性能与调优过程小记
健壮的 Java 基准测试，第 1 部分: 问题
健壮的 Java 基准测试，第 2 部分: 统计和解决方案
Java 6中的线程优化真的有效么

评论

1 楼 gogole_09 2011-03-31  

Tao哥V5， 呵呵。