性能测试中唯一标识的JMH测试

缺乏、安全感 2024-05-23 18:41 70阅读 0赞

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[2024软件测试面试刷题，这个小程序（永久刷题），靠它快速找到工作了！（刷题APP的天花板）\_软件测试刷题小程序-CSDN博客文章浏览阅读3k次，点赞86次，收藏13次。你知不知道有这么一个软件测试面试的刷题小程序。里面包含了面试常问的软件测试基础题，web自动化测试、app自动化测试、接口测试、性能测试、自动化测试、安全测试及一些常问到的人力资源题目。最主要的是他还收集了像阿里、华为这样的大厂面试真题，还有互动交流板块……\_软件测试刷题小程序编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502编辑https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502![icon-default.png?t=N7T8][icon-default.png_t_N7T8]https://blog.csdn.net/AI\_Green/article/details/134931243?spm=1001.2014.3001.5502][2024_APP_-CSDN_3k_86_13_web_app_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502_icon-default.png_t_N7T8_icon-default.png_t_N7T8_https_blog.csdn.net_AI_Green_article_details_134931243_spm_1001.2014.3001.5502]

前文分享了几种性能测试中常用到的生成全局唯一标识的案例，虽然在文中我猜测了几种方案设计的性能，并根据自己的经验给出了适用的场景。

但对于一个性能测试工程师来讲，有真是测试数据才更有说服力。这让我想起来之前学过的Java微基准测试框架 `JMH` ，所以不妨一试。

## JMH简介 ##

JMH (Java Microbenchmark Harness)是一个用于编写和运行Java基准测试的工具。它被广泛用于评估Java应用程序的性能,并帮助开发人员发现和优化性能瓶颈。

JMH的主要特点包括:

1.  高可信度:JMH提供了多种机制来消除测试过程中的噪音和偏差,确保测试结果的可靠性。
2.  易用性:JMH提供了丰富的注解和API,使编写和运行基准测试变得相对简单。
3.  灵活性:JMH支持多种测试模式,如简单的吞吐量测试、微基准测试以及更复杂的测试场景。
4.  可扩展性:JMH允许用户自定义测试环境,如GC策略、编译器选项等,以满足特定的性能评估需求。
5.  广泛应用:JMH被广泛应用于Java生态系统中,包括JDK自身的性能优化、第三方开源库的性能评估等。

JMH是Java开发者评估应用程序性能的强大工具,有助于提高Java应用程序的整体质量和性能。同样地对于性能测试而言，也可以通过 `JMH` 测试评估一段代码在实际执行当中的表现。

## 实测 ##

除了 `使用分布式服务生成GUID` 这个方案以外，其他四种方案（其中两种是我自己常用的）均参与测试。原因是分布式服务需要网络交互，这个一听就不高性能，还有我暂时没条件测试这个。

下面有限展示实测结果，总结使用线程共享和线程独享的方案性能均远远高于 `UUID` 和 `雪花算法` 。为了省事儿以下测试均预热2次，预热批次大小2，测试迭代次数1次，迭代批次大小也是1次。配置如下：

.warmupIterations(2)//预热次数
                    .warmupBatchSize(2)//预热批次大小
                    .measurementIterations(1)//测试迭代次数
                    .measurementBatchSize(1)//测试批次大小
                    .build();

PS：`JMH` 貌似还不支持 `Groovy` 所以我用 `Java` 写了这个用例。

下面是运行1个线程的测试结果：

UniqueNumberTest.exclusive  thrpt       203.146          ops/us
    UniqueNumberTest.share      thrpt        99.860          ops/us
    UniqueNumberTest.snow       thrpt         4.096          ops/us
    UniqueNumberTest.uuid       thrpt        11.758          ops/us

下面是运行10个线程的测试结果：

Benchmark                    Mode  Cnt     Score   Error   Units
    UniqueNumberTest.exclusive  thrpt       1117.347          ops/us
    UniqueNumberTest.share      thrpt        670.141          ops/us
    UniqueNumberTest.snow       thrpt         10.925          ops/us
    UniqueNumberTest.uuid       thrpt          3.608          ops/us

PS：此时机器的性能基本跑满了。

下面是40个线程的测试结果：

Benchmark                    Mode  Cnt     Score   Error   Units
    UniqueNumberTest.exclusive  thrpt       1110.273          ops/us
    UniqueNumberTest.share      thrpt        649.350          ops/us
    UniqueNumberTest.snow       thrpt          8.908          ops/us
    UniqueNumberTest.uuid       thrpt          4.205          ops/us

可以看出跟10个线程结果差不多。

本机配置12核心，以上的测试结果单位是微秒，把结果乘以100万就是每秒的处理量，各位在使用不同方案时可以适当参考。

## 测试用例 ##

下面是我的测试用例，测试结果我就不进行可视化了。

package com.funtest.jmh;  
      
    import com.funtester.utils.SnowflakeUtils;  
    import org.openjdk.jmh.annotations.*;  
    import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;  
    import org.openjdk.jmh.results.format.ResultFormatType;  
    import org.openjdk.jmh.runner.Runner;  
    import org.openjdk.jmh.runner.RunnerException;  
    import org.openjdk.jmh.runner.options.Options;  
    import org.openjdk.jmh.runner.options.OptionsBuilder;  
      
    import java.util.UUID;  
    import java.util.concurrent.TimeUnit;  
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  
      
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)  
    //@Warmup(Ω = 3, time = 2, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)//预热次数,含义是每个测试会跑多久  
    //@Measurement(iterations = 3, time = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)//测试迭代次数,含义是每个测试会跑多久  
    //@Threads(1)//测试线程数  
    //@Fork(2)//fork表示每个测试会fork出几个进程，也就是说每个测试会跑几次  
    @State(value = Scope.Thread)//默认为Scope.Thread,含义是每个线程都会有一个实例  
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)  
    public class UniqueNumberTest {  
      
        SnowflakeUtils snowflakeUtils = new SnowflakeUtils(1, 1);  
      
        ThreadLocal<Integer> exclusive = ThreadLocal.withInitial(() -> 0);  
      
        AtomicInteger share = new AtomicInteger(0);  
      
        @Benchmark  
        public void uuid() {  
            UUID.randomUUID();  
        }  
      
        @Benchmark  
        public void snow() {  
            snowflakeUtils.nextId();  
        }  
      
        @Benchmark  
        public void exclusive(Blackhole blackhole) {  
            Integer i = exclusive.get();  
            i++;  
            blackhole.consume(i + "");  
        }  
      
        @Benchmark  
        public void share(Blackhole blackhole) {  
            blackhole.consume(share.incrementAndGet() + "");  
        }  
      
        public static void main(String[] args) throws RunnerException {  
            Options options = new OptionsBuilder()  
                    .include(UniqueNumberTest.class.getSimpleName())//测试类名  
                    .result("long/result.json")//测试结果输出到result.json文件  
                    .resultFormat(ResultFormatType.JSON)//输出格式  
                    .forks(1)//fork表示每个测试会fork出几个进程，也就是说每个测试会跑几次  
                    .threads(40)//测试线程数  
                    .warmupIterations(2)//预热次数  
                    .warmupBatchSize(2)//预热批次大小  
                    .measurementIterations(1)//测试迭代次数  
                    .measurementBatchSize(1)//测试批次大小  
                    .build();  
            new Runner(options).run();  
        }  
      
      
    }

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