java – 为什么静态final在每个迭代上比新的慢一些

发布时间：2020-12-14 06:05:28 所属栏目：Java 来源：网络整理

导读：为什么代码片段比代码片段B慢14倍？ (在 Windows 7 64位上用jdk1.8.0_60进行测试) 代码段A： import java.awt.geom.RoundRectangle2D;public class Test { private static final RoundRectangle2D.Double RECTANGLE = new RoundRectangle2D.Double(1,2,3,4,5

为什么代码片段比代码片段B慢14倍？
(在 Windows 7 64位上用jdk1.8.0_60进行测试)

代码段A：

import java.awt.geom.RoundRectangle2D;

public class Test {
    private static final RoundRectangle2D.Double RECTANGLE = new RoundRectangle2D.Double(1,2,3,4,5,6);

    public static void main(String[] args) {
        int result = RECTANGLE.hashCode();
        long start = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 100_000_000; i++) {
            result += RECTANGLE.hashCode();            // <= Only change is on this line
        }
        System.out.println((System.nanoTime() - start) / 1_000_000);
        System.out.println(result);
    }
}

代码段B：

import java.awt.geom.RoundRectangle2D;

public class Test {
    private static final RoundRectangle2D.Double RECTANGLE = new RoundRectangle2D.Double(1,6);

    public static void main(String[] args) {
        int result = RECTANGLE.hashCode();
        long start = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 100_000_000; i++) {
            result += new RoundRectangle2D.Double(1,6).hashCode();
        }
        System.out.println((System.nanoTime() - start) / 1_000_000);
        System.out.println(result);
    }
}

TL; DR：在循环中使用new关键字比访问静态final字段要快.

(注意：删除RECTANGLE上的最终关键字不会更改执行时间)

解决方法

在第一种情况(静态final)中,JVM需要从内存读取对象字段.
在第二种情况下,已知值是常数.此外,由于对象不从循环中逸出,因此省略了分配.其字段被替换为局部变量.

以下JMH基准支持理论：

package bench;

import org.openjdk.jmh.annotations.*;
import java.awt.geom.RoundRectangle2D;

@State(Scope.Benchmark)
public class StaticRect {
    private static final RoundRectangle2D.Double RECTANGLE =
            new RoundRectangle2D.Double(1,6);

    @Benchmark
    public long baseline() {
        return 0;
    }

    @Benchmark
    public long testNew() {
        return new RoundRectangle2D.Double(1,6).hashCode();
    }

    @Benchmark
    @Fork(jvmArgs = "-XX:-EliminateAllocations")
    public long testNewNoEliminate() {
        return new RoundRectangle2D.Double(1,6).hashCode();
    }

    @Benchmark
    public int testStatic() {
        return RECTANGLE.hashCode();
    }
}

结果：

Benchmark                      Mode  Cnt   Score   Error  Units
StaticRect.baseline            avgt   10   2,840 ± 0,048  ns/op
StaticRect.testNew             avgt   10   2,831 ± 0,011  ns/op
StaticRect.testNewNoEliminate  avgt   10   8,566 ± 0,036  ns/op
StaticRect.testStatic          avgt   10  12,689 ± 0,057  ns/op

testNew与返回一个常量一样快,因为对象分配被消除,并且hashCode在JIT编译期间是不变的.

当消除分配优化被禁用时,基准时间显着更高,但是hashCode的算术计算仍然是不变的.

在最后一个基准测试中,即使RECTANGLE被声明为final,它的字段可能在理论上被改变,所以JIT无法消除字段访问.

（编辑：李大同）

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