平方根法需要很長時間才能執行第一次嘗試

Question

我有一個Java程序，我正在嘗試用於平方根的新算法，並將它們與Java中的本機Math.sqrt(a)方法進行比較。我發現奇怪的是，第一次在程序中調用方法時，它至少需要50,000ns，而後面的時間只需要幾千個。這是否與在運行程序的頭幾個時刻計算系統時間有關，還是由於某些原因實際執行速度較慢？

Answer 1

啓動Java應用程序有很大的開銷。

• 需要加載JVM（java可執行文件）。
• JVM需要進行引導：
  • 創建和初始化堆
  • 類加載
  • 等
• 你的類必須classloaded各種系統類。這通常會觸發系統類，第三方庫等的進一步分類加載。
• 過了一會...... JIT編譯器開始將方法編譯爲本地代碼。
• 發生這種情況時，GC可能會運行以清理由JIT編譯和類加載創建的垃圾。

所有這些加起來顯著啓動成本......相比（說）這是用C或C++實現，編譯和鏈接到一個可執行的應用程序。

但是，這個應該是相關的到開發和基準Java算法。您只需要以消除「JVM熱身」開銷的方式進行基準測試。有關詳細信息：

• How do I write a correct micro-benchmark in Java?

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@ user7859067評論：

需要非常真棒性能，入鄉隨俗。

我假設你的意思是......將代碼實現爲Java本地方法。這對JVM引導開銷沒有幫助。而「本土化」並不總是贏，因爲從Java調用自定義本地方法時會有開銷。

但是，這是一個事實，許多Math函數的實現是在本機代碼...速度。 （JIT編譯器有調整功能來生成對「固有」本地方法的特殊快速調用，但是（AFAIK）不能在不修改JRE代碼庫的情況下自己使用它）。總之，如果您比較（純Java）實現的性能與標準（本地）Math.sqrt方法相比，您正在比較蘋果和橘子。