Является ли JIT-чит JIT при запуске JDK-кода?
Я сравнивал некоторый код, и я не мог заставить его работать так же быстро, как с java.math.BigInteger
, даже если вы используете то же самое алгоритм.
Поэтому я скопировал java.math.BigInteger
источник в свой собственный пакет и пробовал это:
//import java.math.BigInteger;
public class MultiplyTest {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random(1);
long tm = 0, count = 0,result=0;
for (int i = 0; i < 400000; i++) {
int s1 = 400, s2 = 400;
BigInteger a = new BigInteger(s1 * 8, r), b = new BigInteger(s2 * 8, r);
long tm1 = System.nanoTime();
BigInteger c = a.multiply(b);
if (i > 100000) {
tm += System.nanoTime() - tm1;
count++;
}
result+=c.bitLength();
}
System.out.println((tm / count) + "nsec/mul");
System.out.println(result);
}
}
Когда я запускаю это (jdk 1.8.0_144-b01 на MacOS), он выдает:
12089nsec/mul
2559044166
Когда я запускаю его с недопустимой линией импорта:
4098nsec/mul
2559044166
Это почти в три раза быстрее при использовании JDK-версии BigInteger по сравнению с моей версией, даже если она использует тот же самый код.
Я изучил байт-код с помощью javap и сравнивал вывод компилятора при работе с параметрами:
-Xbatch -XX:-TieredCompilation -XX:+PrintCompilation -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+PrintInlining -XX:CICompilerCount=1
и обе версии генерируют один и тот же код.
То есть точка доступа использует некоторые предварительные вычисления, которые я не могу использовать в своем коде? Я всегда понимал, что они этого не делают.
Чем объясняется эта разница?
Ответы
Ответ 1
Да, HotSpot JVM - это своего рода "обман", потому что у него есть специальная версия некоторых методов BigInteger
, которые вы не найдете в Java-коде. Эти методы называются JVM intrinsics.
В частности, BigInteger.multiplyToLen
является инстримным методом в HotSpot. В исходной базе JVM существует специальная ручная сборка сборки, но только для архитектуры x86-64.
Вы можете отключить этот instrinsic с опцией -XX:-UseMultiplyToLenIntrinsic
, чтобы заставить JVM использовать чистую реализацию Java. В этом случае производительность будет аналогична производительности вашего скопированного кода.
P.S. Вот список других встроенных методов HotSpot.
Ответ 2
В Java 8 это действительно внутренняя, слегка измененная версия метода:
private static BigInteger test() {
Random r = new Random(1);
BigInteger c = null;
for (int i = 0; i < 400000; i++) {
int s1 = 400, s2 = 400;
BigInteger a = new BigInteger(s1 * 8, r), b = new BigInteger(s2 * 8, r);
c = a.multiply(b);
}
return c;
}
Запуск с помощью:
java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+PrintInlining
-XX:+PrintIntrinsics
-XX:CICompilerCount=2
-XX:+PrintCompilation
<YourClassName>
Это напечатает много строк, и один из них будет:
java.math.BigInteger::multiplyToLen (216 bytes) (intrinsic)
В Java 9, с другой стороны, этот метод больше не является внутренним, но в свою очередь он вызывает метод, который является внутренним:
@HotSpotIntrinsicCandidate
private static int[] implMultiplyToLen
Таким образом, запуск того же кода под Java 9 (с теми же параметрами) покажет:
java.math.BigInteger::implMultiplyToLen (216 bytes) (intrinsic)
Под ним один и тот же код для метода - просто немного другое имя.