基于JMH检验多种生成随机数方法的效率

本文主要是介绍基于JMH检验多种生成随机数方法的效率，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

maven依赖

 <!-- jmh --><dependency><groupId>org.openjdk.jmh</groupId><artifactId>jmh-core</artifactId><version>1.21</version></dependency><dependency><groupId>org.openjdk.jmh</groupId><artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId><version>1.21</version><scope>provided</scope></dependency><!-- netty --><dependency><groupId>io.netty</groupId><artifactId>netty-all</artifactId><version>4.1.42.Final</version></dependency><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-shade-plugin</artifactId><version>2.0</version><executions><execution><phase>package</phase><goals><goal>shade</goal></goals><configuration><finalName>microbenchmarks</finalName><transformers><transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer"><mainClass>org.openjdk.jmh.Main</mainClass></transformer></transformers></configuration></execution></executions></plugin>

基本概念
Mode
Mode 表示 JMH 进行 Benchmark 时所使用的模式。通常是测量的维度不同，或是测量的方式不同。目前 JMH 共有四种模式：
(1).Throughput: 整体吞吐量，例如“1秒内可以执行多少次调用”。
(2).AverageTime: 调用的平均时间，例如“每次调用平均耗时xxx毫秒”。
(3).SampleTime: 随机取样，最后输出取样结果的分布，例如“99%的调用在xxx毫秒以内，99.99%的调用在xxx毫秒以内”
(4).SingleShotTime: 以上模式都是默认一次 iteration 是 1s，唯有 SingleShotTime 是只运行一次。往往同时把 warmup 次数设为0，用于测试冷启动时的性能。

Iteration
Iteration是JMH进行测试的最小单位。大部分模式下，iteration代表的是一秒，JMH会在这一秒内不断调用需要benchmark的方法，然后根据模式对其采样，计算吞吐量，计算平均执行时间等。
Warmup
Warmup是指在实际进行Benchmark前先进行预热的行为。因为JVM的JIT机制的存在，如果某个函数被调用多次以后，JVM会尝试将其编译成为机器码从而提高执行速度。所以为了让benchmark的结果更加接近真实情况就需要进行预热。

@Benchmark
表示该方法是需要进行 benchmark 的对象，用法和 JUnit 的 @Test 类似。
@Mode
Mode 如之前所说，表示 JMH 进行 Benchmark 时所使用的模式。
@State
State 用于声明某个类是一个“状态”，然后接受一个 Scope 参数用来表示该状态的共享范围。因为很多 benchmark 会需要一些表示状态的类，JMH 允许你把这些类以依赖注入的方式注入到 benchmark 函数里。Scope 主要分为两种。
(1).Thread: 该状态为每个线程独享。
(2).Benchmark: 该状态在所有线程间共享。
关于State的用法，官方的 code sample 里有比较好的例子。
@OutputTimeUnit
benchmark 结果所使用的时间单位。

include
benchmark 所在的类的名字，注意这里是使用正则表达式对所有类进行匹配的。
fork
进行 fork 的次数。如果 fork 数是2的话，则 JMH 会 fork 出两个进程来进行测试。
warmupIterations
预热的迭代次数。
measurementIterations
实际测量的迭代次数。

package com.xiaobu;import lombok.SneakyThrows;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.openjdk.jmh.annotations.*;
import org.openjdk.jmh.runner.Runner;
import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;
import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author xiaobu* @version JDK1.8.0_171* @date on  2020/1/7 10:44* @description*/
@Slf4j
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@State(Scope.Benchmark)
@Threads(50)
@Fork(1)
@Warmup(iterations = 3, time = 5)
@Measurement(iterations = 3, time = 5)public class RandomBenchmark{Random random = new Random();ThreadLocal<Random> randomThreadLocalHolder = ThreadLocal.withInitial(Random::new);@Benchmarkpublic int random(){return random.nextInt();}@Benchmarkpublic int threadLocalRandom(){return ThreadLocalRandom.current().nextInt();}@Benchmarkpublic int randomThreadLocalHolder(){return randomThreadLocalHolder.get().nextInt();}@Benchmarkpublic int ntteyRandomThreadLocal(){return io.netty.util.internal.ThreadLocalRandom.current().nextInt();}@SneakyThrowspublic static void main(String[] args) {Options opt = new OptionsBuilder().include(RandomBenchmark.class.getSimpleName()).build();new Runner(opt).run();}}