短期运行JavaCLI应用程序的性能

Question

我正在构建一个java CLI实用程序应用程序来处理文件中的一些数据。

除了从文件中读取，所有的操作都是在内存中完成的。内存中的处理部分花费了令人惊讶的长时间，所以我尝试对它进行分析，但无法找出任何性能特别差的特定函数。

我担心JIT无法在一次运行中优化程序，所以我用所有程序逻辑（包括读取输入文件）对函数的连续执行之间的运行时变化进行了基准测试，果然，内存处理部分的运行时在几次执行时都会下降，并且在第5次运行时已经变小了近10倍。

我尝试在每次执行之前对输入数据进行洗牌，但这并没有任何明显的效果。我不确定是某些缓存导致了这种改进，还是在程序运行期间进行了JIT优化，但由于程序通常一次运行一次，所以它总是表现出最差的性能。

有没有可能在首轮比赛中取得好成绩？有没有一种通用的方法来优化短期运行的java应用程序的性能？

Answer 1

您可以将小型处理作为服务运行：当您需要运行它时，“只是”对该服务进行网络调用（如果它是HTTP，则更容易，因为在Java中可以轻松做到这一点）。这样，处理本身将保持在同一个JVM中，并且最终会在JIT启动时变得更快。

当然，因为它可能需要大量开发，所以只有在处理本身：

• 经常被调用
• 具有易于传递给服务的参数（通常序列化为字符串）
• 具有不需要太多数据即可传递给服务的参数（例如，几个 MB 二进制内容）

Answer 2

您可能无法通过更改应用程序来优化启动时间和性能。尤其是对于小型应用程序。我当然不认为有“通用”的方法可以做到这一点；即适用于所有情况的优化。

但是，有几个JVM特性可以提高短期JVM的性能。

类数据共享(CDS)是一种特性，它允许JIT编译的类被缓存在文件系统中(作为CDS档案)，然后在应用程序的后续运行中重用。这个特性从Java 5开始就有了(尽管在早期的Java版本中有一些限制)。

使用-XshareJVM选项控制CDS功能。

• -Xshare:dump在运行期间生成CDS存档
• -Xshare:off-Xshare:on和-Xshale:auto控制是否使用现有CDS存档

改善热点 JVM 启动时间的另一种方法是使用提前 （AOT） 编译。基本上，您可以使用 jaotc 命令将应用程序编译为本机代码二进制文件，然后运行它生成的可执行文件而不是 java 命令。jaotc 命令是实验性的，是在 Java 9 中引入的。

似乎jaotc未包含在Oracle发布的Java 16构建中，并计划在Java 17中删除。（请参阅JEP 410：删除实验AOT和JIT编译器）。

目前推荐的获取 Java AOT 编译的方法是使用 GraalVM AOT Java 编译器。

^{1-您可以转换为客户机-服务器应用程序，其中服务器始终处于“启动”状态。然而，这还存在其他问题，并且不能消除客户端的启动时间问题……假设它是用Java编码的
2-根据@apangin的说法，还有一些其他的应用程序调整可能会使您的代码更适合JIT，但这取决于您的代码当前正在做什么
3-可以想象，通过对大型（长时间运行）单片应用程序进行重构，只有在需要时才能加载和初始化应用程序的子系统，从而可以缩短其启动时间。然而，这听起来不适合您的用例。}