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添付のプログラム (末尾を参照) を実行すると、次の出力が得られます。

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with sleep time of 0ms
  times= [1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0]
  average= 0.7
..........
with sleep time of 2000ms
  times= [2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2]
  average= 1.9

どちらの場合も、まったく同じコードが実行され、プログラムの開始時にインスタンス化された Random オブジェクトから次の値を繰り返し取得します。最初に実行されるウォームアップ メソッドは、実際のテストが開始される前に、あらゆる種類の JIT 最適化をトリガーすることになっています。

この違いの理由を説明できる人はいますか？これまでのところ、マシンでこの結果を毎回繰り返すことができました。これは、Java 7 を搭載したマルチコア Windows システムで実行されました。

興味深い点の 1 つは、テストが実行される順序が逆の場合、つまり、遅延なしのループの前に遅延ありのループを実行すると、タイミングがより類似することです (遅延なしのループは実際にはより長くかかります)。 ):

..........
with sleep time of 2000ms
  times= [2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2]
  average= 2.0
..........
with sleep time of 0ms
  times= [2, 3, 3, 2, 3, 3, 2, 3, 2, 3]
  average= 2.6

私が知る限り、操作メソッド内でオブジェクトは作成されていません。これをプロファイラーで実行すると、ガベージ コレクションがトリガーされることはないようです。ワイルドな推測では、スレッドがスリープ状態になるとフラッシュされるプロセッサローカルキャッシュに値がキャッシュされ、スレッドがウェイクアップするとメインメモリから値を取得する必要がありますが、それほど高速ではありません。ただし、順序を逆にすることで違いが生じる理由は説明されていません...

私が最初にこの動作を観察した実際の状況 (このサンプル テスト クラスを作成するきっかけとなった) は、XML アンマーシャリングでした。そこで、同じドキュメントを立て続けに何度もアンマーシャリングすると、同じことを実行するよりも良い時間が得られることに気付きました。ただし、非整列化の呼び出し間に遅延があります (スリープまたは手動で生成された遅延)。

コードは次のとおりです。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class Tester
{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        warmUp(10000);

        int numRepetitions = 10;
        runOperationInALoop(numRepetitions, 0);
        runOperationInALoop(numRepetitions, 2000);
    }

    private static void runOperationInALoop(int numRepetitions, int sleepTime) throws InterruptedException
    {
        List<Long> times = new ArrayList<Long>(numRepetitions);
        long totalDuration = 0;

        for(int i=0; i<numRepetitions; i++)
        {
            Thread.sleep(sleepTime);

            long before = System.currentTimeMillis();
            someOperation();
            long duration = System.currentTimeMillis() - before;

            times.add(duration);
            totalDuration = totalDuration + duration;

            System.out.print(".");
        }
        System.out.println();

        double averageTimePerOperation = totalDuration/(double)numRepetitions;

        System.out.println("with sleep time of " + sleepTime + "ms");
        System.out.println("  times= " + times);
        System.out.println("  average= " + averageTimePerOperation);
    }

    private static void warmUp(int warmUpRepetitions)
    {
        for(int i=0; i<warmUpRepetitions; i++)            
        {
            someOperation();
        }
    }

    public static int someInt;
    public static Random random = new Random(123456789L);

    private static void someOperation()
    {
        for(int j=0; j<50000; j++)
        {
            someInt = ((int)random.nextInt()*10) + 1;
        }
    }
}
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3 に答える 3

2

スレッドがスリープ状態になると、基本的には JVM に「このスレッドは次の X ミリ秒間何も実行しません」と伝えていることになります。その時点で、JVM はさまざまなバックグラウンド スレッドを起動して処理 (GC など) を実行する可能性が高く、プロセッサ キャッシュに格納されているデータが更新される可能性があります。スレッドが再起動すると、そのデータの一部がキャッシュに存在しなくなる可能性がありますが (高速)、メイン メモリにシフト アウトされる可能性があります (低速)。

低レベルのキャッシュ効果の詳細については、http://mechanical-sympathy.blogspot.co.uk/ をご覧ください。

于 2012-10-16T22:20:49.253 に答える
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  1. sleep()指定した時間だけスリープする保証はありません。Javadoc には、その趣旨の特定のステートメントがあります。

  2. System.currentTimeMillis()にはシステム依存の粒度があり、2000 のような比較的少ない反復を実行することで公開しています。粒度領域から出るには、少なくとも 10 を掛ける必要があります。Windows では、16 ミリ秒もあると思います。

于 2012-10-17T04:36:17.227 に答える