Oracle Hotspot JVM：通常，哪些操作特别是CPU成本高昂？

Question

我想了解哪些类型的操作对CPU负载造成不成比例的影响，以及对常见操作的相对成本产生直觉。为了最小化一般化，请假设Oracle 7 HotSpot JVM。

例如：

• 构建大量的对象会花费CPU（我明白它需要内存:-)）？
• 是否满足于监视器成本CPU？即如果我们有多个线程试图进入同一个同步块，那么被阻塞的线程也会占用CPU周期吗？
• 以上运营的相对成本？例如，“新建一个对象的成本与迭代X元素阵列的CPU相同”

有关开发典型操作的相对CPU成本直觉的任何提示吗？

您可以推荐哪些关于这个主题的好读物？

谢谢，

澄清

感谢早期回复，但请注意我：

• 我不是在问'为什么我的应用程序很慢'
• 明白使用分析器可以帮助识别特定应用程序中的问题，例如，GC可能会占用CPU，或者GC的终身产生比Eden space更昂贵
• 明白大多数操作只有在执行很多的情况下才会变得昂贵（例如，如果少量使用，操作上几乎不会昂贵）

相反，我正在寻找相对 CPU成本的指导，尤其是w.r.t.以上操作（让我们假设一个'web-scale'应用程序使用所有提到等量的操作 - 很多）。

例如我现在已经说过：

• 长方法调用链对CPU负载没有显着贡献（所以通常可以自由地使用方法委派）
• 抛出异常比使用条件更昂贵（因此后者通常优先用于高性能敏感代码中的流控制）

...但是为显示器实例化新对象或内容呢？这些操作中的任何一个都是重要的（显性？）贡献者的CPU负载（假设我不关心延迟或堆大小）吗？

Answer 1

单个操作总是很快。可测量的CPU负载操作执行数千次甚至一百万次或十亿次。因此，您需要注意各种循环和重度递归调用。

通常，由于显而易见的循环只执行了一百次，所以某些东西执行了一百万次并不明显。但它调用一个执行一百次的函数，其中包含执行一百次操作的另一个函数。这样你最终会得到一百万次运行的东西。在Web应用程序中，它会与并发请求的数量相乘。

由于要发现真正的热点并不容易，您可能希望使用特殊的Java性能分析工具来调查您的应用程序。这样你就可以了解哪些模式是CPU密集型的，哪些模式不是。

Java中的另一件事，如果你分配了大量内存（无论是少量的大块和许多小块）都无法快速发布，那么垃圾收集就会变成CPU占用。使用大量的字符串（例如，在处理XML时）可能是这样的原因。

但最好的办法是使用工具进行分析。

Answer 2

我认为你写的相对CPU消耗如下：

1）数组的索引;它很快;它只是在解决

2）监视器 - 更慢;挂起和等待线程不消耗CPU，切换消耗很少的CPU，但不仅仅是索引

3）如果对象很复杂并且导致创建子对象，则创建对象可能会很慢;创建单个new Object()只比线程切换慢一点;但可能是我错了，它是一样的;无论如何可比性

4）抛出/捕捉异常非常缓慢;它比创建对象慢10-100倍

Answer 3

抛出异常可能非常便宜。昂贵的部分通常只是创建异常对象，因为这会调用fillInStackTrace()，这很昂贵。如果省略这个，其余部分很快（它可以和C中的goto一样快）。

来源：https://blogs.oracle.com/jrose/entry/longjumps_considered_inexpensive

以下是page with internals about the OpenJDK JVM that lists information about performance以获取更多信息。