使用JUnit提高GraalVM性能

Question

阅读了一些关于新GraalVM的高级文章，认为使用它来提高JUnit测试性能是个好主意，特别是对于以分叉模式运行的大型测试套件而言。

根据那么，“GraalVM JVM支持java 11吗？”，我在eclipse中为单元测试运行配置的VM参数添加了以下内容(jee-2019-12，JUnit4)：

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJVMCICompiler

效果:单元测试比没有这些开关的时间要长一些(有2800毫秒，没有2200毫秒，可复制)。

我错过了什么吗？还是我误解了在GraalVM中增加引导时间的承诺？

Answer 1

是的，不幸的是，这里好像有一些误会。我将在这里详细阐述一些关于性能和GraalVM的问题。

GraalVM是一个polyglot运行时，它可以运行JVM应用程序，通常是通过运行HotSpot VM (例如，与OpenJDK JDK相同)，并将顶级优化实时编译器替换为自己的GraalVM编译器。简化一些，在运行过程中，JVM加载类文件，验证它们，开始解释它们，然后用一系列编译器编译它们，这些编译器倾向于从最快的编译到最优化的--所以应用程序运行的时间越长，使用的方法越多--它们被逐步编译成一个更好、更好的机器代码。

GraalVM编译器非常擅长优化代码，所以当应用程序运行足够的时间并开始工作时，结果通常比其他编译器所能显示的要好。这将带来更好的峰值性能，这对您的中期/长期工作负载非常有用。

您的单元测试运行需要2秒，实际上执行代码、收集概要文件和使用优化编译器的时间并不多。也可能是特定的代码模式和工作负载非常适合于C2 (默认热点的顶级JIT)，因此很难做得更好。请记住，C2是一个优秀的JIT，它已经开发了至少20年，而且它的结果也非常非常好。

现在，GraalVM还提供了另一个选项-- GraalVM本地图像，它允许您提前编译代码(AOT)到不依赖于JVM的本地二进制文件，并且不会加载类、验证它们、初始化它们，所以在执行有用的“业务”工作之前启动这样的二进制程序要好得多。对于运行较短的工作负载或资源受限环境，这是一个非常有趣的选项(二进制文件不需要进行JIT编译，因此它不需要资源，从而使运行时资源消耗更小)。然而，要使用这种方法，您需要使用来自GraalVM的本机映像实用程序编译应用程序，它可能比在2秒内运行的工作负载花费的时间更长。

现在，在您所描述的设置中，您不是使用GraalVM发行版，而是在您的OpenJDK发行版中启用GraalVM编译器(我假设)。指定将GraalVM编译器打开为顶级JIT编译器的选项。与从java发行版运行GraalVM相比，有两个主要的区别：

• 编译器并不是最新的，在某个时候，GraalVM编译器源会被拖到OpenJDK项目中，这就是它在您的发行版中的结局。
• GraalVM编译器是用Java编写的，在您的设置中它是作为普通的Java代码执行的，因此它可能首先需要编译自己，这会导致运行的较长的预热阶段，对JIT概要文件的代码也会受到一定程度的污染，等等。

在GraalVM发行版中，我认为这个实验是最新的，GraalVM编译器是最新的，默认情况下，它是使用GraalVM本地映像技术作为共享库预编译的，所以在运行时不需要编译JIT，所以它的预热更类似于C2的特性。

不过，对于优化编译器来说，2秒可能不足以显示主要的差异。也可能是测试一次运行大量代码，而JIT编译的热代码的主体不够重要。