HashMap性能比Java 8低9 25%？

Question

注意:这是关于性能问题的而不是。我只观察到性能上的差异，我无法解释/理解。

当对一些针对Java 9的新开发代码进行基准测试时，我发现了一些奇怪的东西。一个带有5个键的(非常)简单的HashMap基准测试显示，Java9比Java8慢得多。这可以解释吗?还是我的(基准)代码完全错了？

代码：

@Fork(
    jvmArgsAppend = {"-Xmx512M", "-disablesystemassertions"}
)
public class JsonBenchmark {

    @State(Scope.Thread)
    public static class Data {

        final static Locale RUSSIAN = new Locale("ru");
        final static Locale DUTCH = new Locale("nl");

        final Map<Locale, String> hashmap = new HashMap<>();

        public Data() {
            hashmap.put(Locale.ENGLISH, "Flat flashing adjustable for flat angled roof with swivel");
            hashmap.put(Locale.FRENCH, "Solin pour toit plat inclinée");
            hashmap.put(Locale.GERMAN, "Flachdachkragen Flach Schrägdach");
            hashmap.put(DUTCH, "Plakplaat vlak/hellend dak inclusief glijschaal");
            hashmap.put(RUSSIAN, "Проход через плоскую кровлю регулир. для накл. кровли");
        }

    }

    @Benchmark
    public int bmHashMap(JsonBenchmark.Data data) {
        final Map<Locale, String> m = data.hashmap;
        int sum = 0;
        sum += m.get(Data.RUSSIAN).length();
        sum += m.get(Locale.FRENCH).length();
        sum += m.get(Data.DUTCH).length();
        sum += m.get(Locale.ENGLISH).length();
        sum += m.get(Locale.GERMAN).length();
        return sum;
    }    

}

结果：

• Java 8_151: JsonBenchmark.bmHashMap触发40 47948546.439±560763.711 ops/s
• Java 9_181: JsonBenchmark.bmHashMap触发40 34962904.479±276045.691 ops/s (-/- 27%!)

更新

谢谢你的回答和评论。

1. @Holger的建议。我的第一反应是:这一定是解释。但是，如果我只对String#length()函数进行基准测试，则性能没有显著差异。而且，当我只对HashMap#get()方法(如@Eugene所建议的)进行基准测试时，仍然存在10-12 %的差异。
2. 作者建议：@Eugene.我更改了参数(更多的热身迭代，更多的内存)，但我无法重现您的结果。不过，我把堆增加到了4G。但这不能解释不同之处，不是吗？
3. 题名/责任者: by L.是的，这提高了性能！不过，差距仍在20%左右。

Answer 1

您正在测试的不仅仅是HashMap。您不仅调用了HashMap.get，还隐式地调用了Locale.hashCode和Locale.equals。此外，您正在调用String.length。

现在，这四种方法都可以改变它们的性能特性，因此您需要更多的测试来推断哪种方法表现出不同的性能。

但最热门的候选人是String.length。在Java9中，String类不再使用char[]数组，而是使用byte[]数组来编码拉丁1字符串，每个字符仅使用一个字节，大大减少了典型应用程序的内存占用。然而，这意味着长度并不总是与数组长度相同。因此，这一操作的复杂性发生了变化。

但是请记住，在一个微基准中，您的结果大约是77 ns。这不足以估计对实际应用程序…的影响。

Answer 2

我曾暗示这是关于jmh的设置，而不是关于HashMap的。如前所述，您在这里测量的不仅仅是HashMap::get。但即使如此，我仍然怀疑java-9是否会慢得多，所以我对自己进行了评估(最新的jmh构建来源是java-8和9)。

我没有更改您的代码-只是添加了更多的堆(10‘t)和更多的热身，从而减少了您在±之后看到的“错误”。

使用java-8：

Benchmark            Mode  Cnt   Score   Error  Units
SOExample.bmHashMap  avgt   25  22.059 ± 0.276  ns/op

使用java-9：

Benchmark            Mode  Cnt   Score   Error  Units
SOExample.bmHashMap  avgt   25  23.954 ± 0.383  ns/op

结果几乎没有一个明显的差别(毕竟是纳米秒)，正如你看到的。另外，如果您真的想测试HashMap::get，那么您的方法就可以简单地返回该调用，如下所示：

@Benchmark
@Fork(5)
public int bmHashMap(SOExample.Data data) {
    return data.hashmap.get(data.key); // where key is a random generated possible key
}