Question

如何衡量用Java编写的代码的速度？

我计划开发软件，使用所有目前可用的AI和ML算法解决数独，并将时间与简单的强力方法进行比较。我需要测量每种算法的时间，我想问一下最好的方法是什么？非常重要的是，无论CPU功率/内存如何，程序都必须在任何机器上都有用。

谢谢。

Answer 1

正如其他人所建议的，System.currentTimeMillis()非常好，但请注意以下几点：

System.currentTimeMillis()测量经过的物理时间（“挂钟时间”），而不是CPU时间。如果计算机上正在运行其他应用程序，则代码将获得更少的CPU并且其速度将降低。因此，仅在其他闲置系统上进行替补。
同样，多核系统上的多线程应用程序可能会获得额外的隐藏CPU。经过时间度量并未捕获多线程应用程序的整体复杂性。
Java需要一些“热身”。 VM将首先解释代码（速度很慢），如果给定的方法使用次数过多，则JIT编译器会将该方法转换为本机代码。只有在这一点上，该方法才能达到最高速度。我建议您在致电System.currentTimeMillis()之前执行一些“空循环”。
System.currentTimeMillis()的准确度很少为1毫秒。在许多系统上，精度不会超过10毫秒，甚至更高。此外，JVM有时会运行GC，导致明显的暂停。我建议你在一个循环中组织你的测量并坚持运行至少几秒钟。

这产生以下代码：

for (int i = 0; i < 10; i ++) {
    runMethod();
}
int count = 10;
for (;;) {
    long begin = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < count; i ++)
        runMethod();
    long end = System.currentTimeMillis();
    if ((end - begin) < 10000) {
        count *= 2;
        continue;
    }
    reportElapsedTime((double)(end - begin) / count);
}

如您所见，前十次“空”运行。然后程序在循环中运行该方法，根据需要多次，以便循环至少需要十秒钟。十秒钟应该足以平滑GC运行和其他系统的不准确性。当我使用散列函数实现时，我使用两秒钟，即使函数本身根本没有触发内存分配，我仍然可以获得高达3％的变化。

Answer 2

我通常使用

System.currentTimeMillis()

计算时间的增量：

long start = System.currentTimeMillis();
/* do your algorithm iteration */
long elapsed = System.currentTimeMillis() - start;

请注意，根据您使用的操作系统，功能的精度可能大于1毫秒（也是十分之一毫秒），因此您必须调整它以便对您的分析有用。

编辑：还可以选择使用System.nanoTime()执行相同的操作，但您无法保证准确度为纳秒。

Answer 3

这是另一种方式（纳秒）

long nanos = System.nanoTime();
// execute your stuff
long duration = System.nanoTime() - nanos;
int seconds = (int) (duration / 1000000000);
int milliseconds = (int) (duration / 1000000) % 1000;
int nanoseconds = (int) (duration % 1000000);
System.out.printf("%d seconds, %d milliseconds en %d nanoseconds\n", seconds, milliseconds, nanoseconds);

纳米是额外的，但很好。

Answer 4

如果您对测量中的大量精确度感兴趣，则应测量CPU时间，而不是“挂钟时间”。这样你就不会衡量操作系统花费其他时间的时间。为了衡量这个时间，您可以查看Java benchmarking CPU time

Answer 5

虽然这里的所有答案都是有效的，但我建议测量实时可能与您的目标不完全相关，即比较和对比不同的搜索算法以找到“最佳”。在这种情况下，计算搜索的节点的数量要简单得多。虽然很高兴知道运行时间，但由于每种算法都可能以特定方式击中CPU /缓存/内存/磁盘，因此会产生很多噪音。通过测量节点，您可以看到搜索算法有多好的唯一最重要的衡量标准，因为它搜索的节点越少，它就能越快找到答案。

如何衡量用Java编写的代码的速度？（AI算法）

5 个答案:

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