使用 JMH 进行简单的微基准测试

Question

受another question on Stack Overflow的启发，我写了一个微基准来检查，什么效率更高：

• 有条件地检查零除数或
• 捕获和处理ArithmeticException

下面是我的代码：

@State(Scope.Thread)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public class MyBenchmark {

    private int a = 10;
    // a little bit less obvious than int b = 0;
    private int b = (int) Math.floor(Math.random());

    @Benchmark
    public float conditional() {
        if (b == 0) {
            return 0;
        } else {
            return a / b;
        }
    }

    @Benchmark
    public float exceptional() {
        try {
            return a / b;
        } catch (ArithmeticException aex) {
            return 0;
        }
    }
}

我对 JMH 完全陌生，不确定代码是否正常。

我的基准测试是否正确？你发现有什么错误吗？

旁白：请不要建议在https://codereview.stackexchange.com 上提问。对于 Codereview 代码必须已经按预期工作。我不确定这个基准是否能按预期工作。

Answer 1

我发现缺少的最重要的事情是任何形式的随机性。这将使分支预测更容易完成其工作，这将使这两种方法都比它们在实践中除以 0 时可能更快。

我会对每种方法做三种变体：

1. 包含一个混合了零的随机数组，并使用该数组的索引对基准进行参数化。
2. 具有非零数字的随机数组
3. 全为 0

这应该让您对整体性能有一个很好的了解，包括分支预测。对于第 (1) 点，使用 0 与非 0 的比率可能也很有趣。

我忘记了 JMH 是否允许您直接对数组的单个值进行参数化。如果是这样，那么我会使用它。否则，您必须参数化该数组的索引。在这种情况下，我还将全 0 放入一个数组中，以便保持访问是所有测试的一部分。我也可能会创建一个“控件”，它只访问数组并返回其值，这样您就可以更直接地找出开销。

另外，一个小问题：我认为您不需要返回浮点数，因为它们只是从除法实际产生的整数转换而来。