एक अपवाद फेंकने का कौन सा हिस्सा महंगा है?


256

जावा में, तर्क के एक भाग के रूप में थ्रो / कैच का उपयोग करना जब वास्तव में कोई त्रुटि नहीं होती है तो आमतौर पर एक बुरा विचार (भाग में) होता है क्योंकि अपवाद को फेंकना और पकड़ना महंगा होता है, और इसे कई बार लूप में करना आमतौर पर अन्य की तुलना में बहुत धीमा होता है नियंत्रण संरचनाएं जिसमें अपवादों को फेंकना शामिल नहीं है।

मेरा सवाल यह है कि क्या थ्रो / कैच में खर्चा होता है, या एक्सेप्शन ऑब्जेक्ट बनाते समय (क्योंकि इसमें निष्पादन स्टैक सहित बहुत से रनटाइम की जानकारी मिलती है)?

दूसरे शब्दों में, अगर मैं

Exception e = new Exception();

लेकिन इसे फेंकना नहीं है, क्या यह फेंकने की लागत का सबसे अधिक है, या क्या फेंक + पकड़ को संभालना महंगा है?

मैं यह नहीं पूछ रहा हूं कि क्या कोड को एक कोशिश / कैच ब्लॉक में डालने से उस कोड को निष्पादित करने की लागत बढ़ जाती है, मैं पूछ रहा हूं कि क्या एक्सेप्शन को पकड़ना महंगा हिस्सा है, या बनाने (निर्माणकर्ता को कॉल करना) अपवाद महंगा हिस्सा है ।

यह पूछने का एक और तरीका है, अगर मैंने अपवाद का एक उदाहरण बनाया और फेंक दिया और उसे बार-बार पकड़ा, तो क्या मैं हर बार फेंकने से एक नया अपवाद बनाने की तुलना में काफी तेज हो जाएगा?


20
मेरा मानना ​​है कि यह स्टैक ट्रेस को भर रहा है और इसमें आबादी है।
इलियट फ्रिस्क


"अगर मैंने अपवाद का एक उदाहरण बनाया और फेंक दिया और उसे बार-बार पकड़ा," जब अपवाद बनाया जाता है तो इसका स्टैकट्रेस भर जाता है, जिसका अर्थ है कि यह हमेशा उसी जगह पर बना रहेगा चाहे जिस जगह से इसे फेंका गया हो। यदि स्टैकट्रेस आपके लिए महत्वपूर्ण नहीं है, तो आप अपने विचार को आजमा सकते हैं, लेकिन यदि कुछ मामलों में यह असंभव नहीं है, तो यह बहुत कठिन हो सकता है।
साहीमो

2
@Phemo मैं वास्तव में कोड में ऐसा करने की योजना नहीं बना रहा हूं, मैं प्रदर्शन के बारे में पूछ रहा हूं, और इस बेतुकेपन को एक उदाहरण के रूप में उपयोग कर रहा हूं जहां यह अंतर कर सकता है।
मार्टिन कार्नी

@MartinCarney मैंने आपके अंतिम पैराग्राफ़ पर एक जवाब जोड़ दिया है और एक अपवाद को कैच करने से एक प्रदर्शन लाभ होगा। यदि यह उपयोगी है तो मैं कोड जोड़ सकता हूं, यदि नहीं तो मैं उत्तर हटा सकता हूं।
हैरी

जवाबों:


267

एक अपवाद ऑब्जेक्ट बनाना अन्य नियमित ऑब्जेक्ट बनाने से अधिक महंगा नहीं है। मुख्य लागत मूल fillInStackTraceविधि में छिपी हुई है जो कॉल स्टैक के माध्यम से चलती है और स्टैक ट्रेस बनाने के लिए सभी आवश्यक जानकारी एकत्र करती है: कक्षाएं, विधि के नाम, लाइन नंबर आदि।

उच्च अपवाद लागतों के बारे में मिथक इस तथ्य से आता है कि अधिकांश Throwableनिर्माता अंतर्निहित रूप से कॉल करते हैं fillInStackTrace। हालांकि, स्टैक ट्रेस के बिना बनाने के लिए एक कंस्ट्रक्टर है Throwable। यह आपको तुरंत फेंकने के लिए बहुत तेजी से फेंकने की अनुमति देता है। हल्के अपवाद बनाने का एक और तरीका ओवरराइड करना है fillInStackTrace


अब एक अपवाद को फेंकने के बारे में क्या ?
वास्तव में, यह इस बात पर निर्भर करता है कि फेंका गया अपवाद कहां पकड़ा गया है

यदि यह एक ही विधि में पकड़ा जाता है (या, अधिक सटीक रूप से, एक ही संदर्भ में, क्योंकि संदर्भ में इनलाइनिंग के कारण कई विधियां शामिल हो सकती हैं), तो जेआईटी संकलन के बाद (और निश्चित throwरूप से, के रूप में) तेज और सरल है goto

हालांकि यदि catchस्टैक में कहीं ब्लॉक गहरा है, तो जेवीएम को स्टैक फ्रेम को खोलना होगा, और इसमें काफी समय लग सकता है। इसमें और भी अधिक समय लगता है, अगर synchronizedब्लॉक या तरीके शामिल हैं, क्योंकि अनइंडिंग का अर्थ है हटाए गए स्टैक फ्रेम के स्वामित्व वाले मॉनिटर को जारी करना।


मैं उचित बेंचमार्क द्वारा उपरोक्त कथनों की पुष्टि कर सकता हूं, लेकिन सौभाग्य से मुझे ऐसा करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि सभी पहलुओं को पहले से ही हॉटस्पॉट के प्रदर्शन इंजीनियर एलेक्सी शिपिलेव: द एक्सेप्शनल परफॉरमेंस ऑफ लेल 'अपवाद के रूप में कवर किया गया है ।


8
जैसा कि लेख में उल्लेख किया गया है और यहां पर छुआ गया है, अपशॉट यह है कि अपवादों को फेंकने / पकड़ने की लागत कॉल की गहराई पर अत्यधिक निर्भर है। यहां मुद्दा यह है कि "अपवाद महंगे हैं" कथन वास्तव में सही नहीं है। एक अधिक सही कथन यह है कि अपवाद 'महंगा' हो सकता है। ईमानदारी से, मुझे लगता है कि केवल "वास्तव में असाधारण मामलों" के लिए अपवाद का उपयोग करें (जैसा कि लेख में है) बहुत दृढ़ता से शब्द है। वे सामान्य रिटर्न प्रवाह के बाहर बहुत अधिक कुछ के लिए एकदम सही हैं और उन्हें एक वास्तविक एप्लिकेशन में इस तरह से उपयोग करने के प्रदर्शन प्रभाव का पता लगाना मुश्किल है।
जिमीजैम

14
यह अपवादों के उपरि की मात्रा निर्धारित करने के लिए इसके लायक हो सकता है। यहां तक ​​कि बहुत ही खराब स्थिति में भी इस बल्कि थका देने वाले लेख में रिपोर्ट किया गया (एक स्टैक्ट्रेस के साथ एक डायनेमिक अपवाद को फेंकना और पकड़ना जो वास्तव में queried है, 1000 स्टैक फ्रेम गहरा), 80 माइक्रो सेकंड लेता है। यह महत्वपूर्ण हो सकता है यदि आपके सिस्टम को प्रति सेकंड हजारों अपवादों को संसाधित करने की आवश्यकता है, लेकिन अन्यथा इसके बारे में चिंता करने योग्य नहीं है। और यह सबसे खराब स्थिति है; यदि आपके स्टैकट्रैक्स थोड़े सेयर हैं, या आप उन्हें स्टैकट्रेस क्वेरी नहीं करते हैं, तो हम प्रति सेकंड लगभग एक लाख अपवादों को संसाधित कर सकते हैं।
मैरिटन

13
मैं इस पर जोर देता हूं क्योंकि बहुत से लोग, पढ़ने पर कि अपवाद "महंगे" हैं, "क्या की तुलना में महंगा" पूछने के लिए कभी नहीं रोकते हैं, लेकिन यह मानते हैं कि वे "उनके कार्यक्रम का महंगा हिस्सा" हैं, जो वे बहुत कम हैं।
मैरिटन

2
एक हिस्सा है जिसका उल्लेख यहां नहीं किया गया है: अनुकूलन को रोकने से होने वाली संभावित लागत। एक चरम उदाहरण "मडलिंग" स्टैक के निशान से बचने के लिए जेवीएम नहीं होना चाहिए, लेकिन मैंने (सूक्ष्म) बेंचमार्क देखा है जहां अपवादों की उपस्थिति या अनुपस्थिति सी ++ में अनुकूलन को पहले या तोड़ देगी।
Matthieu M.

3
@MatthieuM। अपवाद और कोशिश / पकड़ ब्लॉक जेवीएम को इनलाइनिंग से नहीं रोकते हैं। संकलित तरीकों के लिए वास्तविक स्टैक के निशान को मेटाडेटा के रूप में संग्रहीत वर्चुअल स्टैक फ्रेम टेबल से पुनर्निर्माण किया जाता है। मैं एक JIT अनुकूलन को याद नहीं कर सकता, जो कि कोशिश / पकड़ के साथ असंगत है। कोशिश / पकड़ संरचना ही विधि कोड में कुछ भी नहीं जोड़ता है, यह केवल कोड से अलग एक अपवाद तालिका के रूप में मौजूद है।
अपांगिन

72

अधिकांश Throwableकंस्ट्रक्टरों में पहला ऑपरेशन स्टैक ट्रेस में भरना है, जो कि अधिकांश खर्च होता है।

हालांकि, स्टैक ट्रेस को अक्षम करने के लिए ध्वज के साथ एक संरक्षित कंस्ट्रक्टर है। साथ ही विस्तार करते समय यह कंस्ट्रक्टर सुलभ है Exception। यदि आप एक कस्टम अपवाद प्रकार बनाते हैं, तो आप स्टैक ट्रेस निर्माण से बच सकते हैं और कम जानकारी की कीमत पर बेहतर प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं।

यदि आप सामान्य तरीकों से किसी भी प्रकार का एकल अपवाद बनाते हैं, तो आप स्टैक ट्रेस में भरने के ओवरहेड के बिना इसे कई बार फिर से फेंक सकते हैं। हालांकि, इसका स्टैक ट्रेस यह दर्शाता है कि इसका निर्माण कहां किया गया था, न कि जहां इसे एक विशेष उदाहरण में फेंका गया था।

जावा के वर्तमान संस्करण स्टैक ट्रेस निर्माण को अनुकूलित करने के लिए कुछ प्रयास करते हैं। स्टैक ट्रेस में भरने के लिए मूल कोड का उपयोग किया जाता है, जो एक हल्के वजन, मूल संरचना में ट्रेस को रिकॉर्ड करता है। इसके विपरीत जावा StackTraceElementऑब्जेक्ट केवल इस रिकॉर्ड से आलसी रूप से बनाए जाते हैं getStackTrace(), जब printStackTrace(), या अन्य तरीकों से जिन्हें ट्रेस की आवश्यकता होती है, कहा जाता है।

यदि आप स्टैक ट्रेस जनरेशन को समाप्त करते हैं, तो अन्य मुख्य लागत थ्रो और कैच के बीच स्टैक को खोलना है। अपवाद को पकड़े जाने से पहले कम अंतराल वाले फ़्रेम का सामना करना पड़ता है, यह जितना तेज़ होगा।

अपने कार्यक्रम को डिज़ाइन करें ताकि अपवाद वास्तव में असाधारण मामलों में ही फेंक दिए जाएं, और इन जैसे अनुकूलन को सही ठहराना मुश्किल है।


3
निर्माता से लिंक: docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/…

25

यहाँ अपवाद पर एक अच्छा लेखन है।

http://shipilev.net/blog/2014/exceptional-performance/

निष्कर्ष यह है कि स्टैक ट्रेस निर्माण और स्टैक अनइंडिंग महंगे हिस्से हैं। नीचे दिया गया कोड एक सुविधा का लाभ उठाता है 1.7जिसमें हम स्टैक के निशान को चालू और बंद कर सकते हैं। फिर हम इसका उपयोग यह देखने के लिए कर सकते हैं कि विभिन्न परिदृश्यों की लागत किस प्रकार की है

अकेले ऑब्जेक्ट निर्माण के लिए निम्नलिखित समय हैं। मैंने Stringयहां जोड़ा है ताकि आप देख सकें कि स्टैक के बिना एक JavaExceptionऑब्जेक्ट और ए बनाने में लगभग कोई अंतर नहीं है String। स्टैक राइटिंग ऑन डिफरेंस नाटकीय है यानी कम से कम एक क्रम परिमाण धीमा है।

Time to create million String objects: 41.41 (ms)
Time to create million JavaException objects with    stack: 608.89 (ms)
Time to create million JavaException objects without stack: 43.50 (ms)

निम्नलिखित से पता चलता है कि एक विशेष गहराई पर एक थ्रो से एक लाख बार लौटने में कितना समय लगा।

|Depth| WriteStack(ms)| !WriteStack(ms)| Diff(%)|
|   16|           1428|             243| 588 (%)|
|   15|           1763|             393| 449 (%)|
|   14|           1746|             390| 448 (%)|
|   13|           1703|             384| 443 (%)|
|   12|           1697|             391| 434 (%)|
|   11|           1707|             410| 416 (%)|
|   10|           1226|             197| 622 (%)|
|    9|           1242|             206| 603 (%)|
|    8|           1251|             207| 604 (%)|
|    7|           1213|             208| 583 (%)|
|    6|           1164|             206| 565 (%)|
|    5|           1134|             205| 553 (%)|
|    4|           1106|             203| 545 (%)|
|    3|           1043|             192| 543 (%)| 

निम्नलिखित लगभग निश्चित रूप से सरलीकरण पर एक सकल है ...

अगर हम 16 की गहराई लेते हैं, तो स्टैक राइटिंग के साथ वस्तु निर्माण लगभग ~ 40% समय ले रहा है, वास्तविक स्टैक ट्रेस इसमें से अधिकांश के लिए खाता है। ~ 93% JavaException ऑब्जेक्ट को इंस्टेंट करने के कारण स्टैक ट्रेस लिया जा रहा है। इसका मतलब यह है कि इस मामले में स्टैक को खोलना अन्य 50% समय ले रहा है।

जब हम स्टैक ट्रेस ऑब्जेक्ट निर्माण खातों को बहुत छोटे अंश के लिए बंद कर देते हैं अर्थात 20% और स्टैक अनइंडिंग में 80% समय होता है।

दोनों मामलों में स्टैक अनइंडिंग समग्र समय का एक बड़ा हिस्सा लेता है।

public class JavaException extends Exception {
  JavaException(String reason, int mode) {
    super(reason, null, false, false);
  }
  JavaException(String reason) {
    super(reason);
  }

  public static void main(String[] args) {
    int iterations = 1000000;
    long create_time_with    = 0;
    long create_time_without = 0;
    long create_string = 0;
    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
      long start = System.nanoTime();
      JavaException jex = new JavaException("testing");
      long stop  =  System.nanoTime();
      create_time_with += stop - start;

      start = System.nanoTime();
      JavaException jex2 = new JavaException("testing", 1);
      stop = System.nanoTime();
      create_time_without += stop - start;

      start = System.nanoTime();
      String str = new String("testing");
      stop = System.nanoTime();
      create_string += stop - start;

    }
    double interval_with    = ((double)create_time_with)/1000000;
    double interval_without = ((double)create_time_without)/1000000;
    double interval_string  = ((double)create_string)/1000000;

    System.out.printf("Time to create %d String objects: %.2f (ms)\n", iterations, interval_string);
    System.out.printf("Time to create %d JavaException objects with    stack: %.2f (ms)\n", iterations, interval_with);
    System.out.printf("Time to create %d JavaException objects without stack: %.2f (ms)\n", iterations, interval_without);

    JavaException jex = new JavaException("testing");
    int depth = 14;
    int i = depth;
    double[] with_stack    = new double[20];
    double[] without_stack = new double[20];

    for(; i > 0 ; --i) {
      without_stack[i] = jex.timerLoop(i, iterations, 0)/1000000;
      with_stack[i]    = jex.timerLoop(i, iterations, 1)/1000000;
    }
    i = depth;
    System.out.printf("|Depth| WriteStack(ms)| !WriteStack(ms)| Diff(%%)|\n");
    for(; i > 0 ; --i) {
      double ratio = (with_stack[i] / (double) without_stack[i]) * 100;
      System.out.printf("|%5d| %14.0f| %15.0f| %2.0f (%%)| \n", i + 2, with_stack[i] , without_stack[i], ratio);
      //System.out.printf("%d\t%.2f (ms)\n", i, ratio);
    }
  }
 private int thrower(int i, int mode) throws JavaException {
    ExArg.time_start[i] = System.nanoTime();
    if(mode == 0) { throw new JavaException("without stack", 1); }
    throw new JavaException("with stack");
  }
  private int catcher1(int i, int mode) throws JavaException{
    return this.stack_of_calls(i, mode);
  }
  private long timerLoop(int depth, int iterations, int mode) {
    for (int i = 0; i < iterations; i++) {
      try {
        this.catcher1(depth, mode);
      } catch (JavaException e) {
        ExArg.time_accum[depth] += (System.nanoTime() - ExArg.time_start[depth]);
      }
    }
    //long stop = System.nanoTime();
    return ExArg.time_accum[depth];
  }

  private int bad_method14(int i, int mode) throws JavaException  {
    if(i > 0) { this.thrower(i, mode); }
    return i;
  }
  private int bad_method13(int i, int mode) throws JavaException  {
    if(i == 13) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method14(i,mode);
  }
  private int bad_method12(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 12) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method13(i,mode);
  }
  private int bad_method11(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 11) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method12(i,mode);
  }
  private int bad_method10(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 10) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method11(i,mode);
  }
  private int bad_method9(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 9) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method10(i,mode);
  }
  private int bad_method8(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 8) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method9(i,mode);
  }
  private int bad_method7(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 7) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method8(i,mode);
  }
  private int bad_method6(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 6) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method7(i,mode);
  }
  private int bad_method5(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 5) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method6(i,mode);
  }
  private int bad_method4(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 4) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method5(i,mode);
  }
  protected int bad_method3(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 3) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method4(i,mode);
  }
  private int bad_method2(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 2) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method3(i,mode);
  }
  private int bad_method1(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 1) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method2(i,mode);
  }
  private int stack_of_calls(int i, int mode) throws JavaException{
    if(i == 0) { this.thrower(i, mode); }
    return bad_method1(i,mode);
  }
}

class ExArg {
  public static long[] time_start;
  public static long[] time_accum;
  static {
     time_start = new long[20];
     time_accum = new long[20];
  };
}

इस उदाहरण में स्टैक फ्रेम छोटे हैं जो आप सामान्य रूप से पाएंगे।

आप javap का उपयोग करके bytecode में झाँक सकते हैं

javap -c -v -constants JavaException.class

अर्थात यह विधि 4 के लिए है ...

   protected int bad_method3(int, int) throws JavaException;
flags: ACC_PROTECTED
Code:
  stack=3, locals=3, args_size=3
     0: iload_1       
     1: iconst_3      
     2: if_icmpne     12
     5: aload_0       
     6: iload_1       
     7: iload_2       
     8: invokespecial #6                  // Method thrower:(II)I
    11: pop           
    12: aload_0       
    13: iload_1       
    14: iload_2       
    15: invokespecial #17                 // Method bad_method4:(II)I
    18: ireturn       
  LineNumberTable:
    line 63: 0
    line 64: 12
  StackMapTable: number_of_entries = 1
       frame_type = 12 /* same */

Exceptions:
  throws JavaException

13

स्टैक ट्रेस के Exceptionसाथ निर्माण और ब्लॉक को एक साथ करने nullमें अधिक समय लगता है । हालाँकि, स्टैक ट्रेस को भरने में औसतन 5x अधिक समय लगता हैthrowtry-catch

मैंने प्रदर्शन पर प्रभाव प्रदर्शित करने के लिए निम्नलिखित बेंचमार्क बनाया। मैंने -Djava.compiler=NONEकंपाइलर ऑप्टिमाइज़ेशन को अक्षम करने के लिए रन कॉन्फ़िगरेशन में जोड़ा । स्टैक ट्रेस के निर्माण के प्रभाव को मापने के लिए, मैंने Exceptionस्टैक-फ्री कंस्ट्रक्टर का लाभ उठाने के लिए क्लास को बढ़ाया :

class NoStackException extends Exception{
    public NoStackException() {
        super("",null,false,false);
    }
}

बेंचमार्क कोड इस प्रकार है:

public class ExceptionBenchmark {

    private static final int NUM_TRIES = 100000;

    public static void main(String[] args) {

        long throwCatchTime = 0, newExceptionTime = 0, newObjectTime = 0, noStackExceptionTime = 0;

        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            throwCatchTime += throwCatchLoop();
            newExceptionTime += newExceptionLoop();
            newObjectTime += newObjectLoop();
            noStackExceptionTime += newNoStackExceptionLoop();
        }

        System.out.println("throwCatchTime = " + throwCatchTime / 30);
        System.out.println("newExceptionTime = " + newExceptionTime / 30);
        System.out.println("newStringTime = " + newObjectTime / 30);
        System.out.println("noStackExceptionTime = " + noStackExceptionTime / 30);

    }

    private static long throwCatchLoop() {
        Exception ex = new Exception(); //Instantiated here
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            try {
                throw ex; //repeatedly thrown
            } catch (Exception e) {

                // do nothing
            }
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long newExceptionLoop() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            Exception e = new Exception();
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long newObjectLoop() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            Object o = new Object();
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long newNoStackExceptionLoop() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            NoStackException e = new NoStackException();
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

}

आउटपुट:

throwCatchTime = 19
newExceptionTime = 77
newObjectTime = 3
noStackExceptionTime = 15

इसका तात्पर्य यह है कि निर्माण NoStackExceptionकरना लगभग उतना ही महंगा है जितना बार-बार फेंकना Exception। यह भी दर्शाता है कि एक बनाने Exceptionऔर इसके स्टैक ट्रेस को भरने में लगभग 4x लंबा समय लगता है।


1
क्या आप एक और मामला जोड़ सकते हैं, जहां आप शुरुआत समय से पहले एक अपवाद उदाहरण बनाते हैं, तो इसे लूप में बार-बार फेंकते हैं? यह सिर्फ फेंकने + पकड़ने की लागत दिखाएगा।
मार्टिन कार्नी

@MartinCarney बढ़िया सुझाव! मैंने अपना उत्तर अपडेट किया कि बस।
ऑस्टिन डी

मैंने आपके परीक्षण कोड को कुछ ट्विक किया, और ऐसा लग रहा है कि संकलक कुछ अनुकूलन कर रहा है जो हमें सटीक संख्या प्राप्त करने से रोकता है।
मार्टिन कार्नी

@MartinCarney मैंने डिस्काउंट कंपाइलर ऑप्टिमाइज़ेशन के जवाब को अपडेट किया
ऑस्टिन डी

FYI करें, आपको शायद जवाब पढ़ना चाहिए कि मैं जावा में एक सही माइक्रो-बेंचमार्क कैसे लिखूं? संकेत: यह बात नहीं है।
डैनियल प्रेडेन

4

सवाल का यह हिस्सा ...

यह पूछने का एक और तरीका है, अगर मैंने अपवाद का एक उदाहरण बनाया और फेंक दिया और उसे बार-बार पकड़ा, तो क्या मैं हर बार फेंकने से एक नया अपवाद बनाने की तुलना में काफी तेज हो जाएगा?

लगता है कि एक अपवाद बनाने और इसे कैशिंग करने से कहीं न कहीं प्रदर्शन में सुधार होता है। हाँ यह करता है। यह ऑब्जेक्ट निर्माण पर लिखे जा रहे स्टैक को बंद करने के समान है क्योंकि यह पहले से ही किया गया है।

ये मुझे मिली टाइमिंग है, कृपया इसके बाद कैविटी पढ़ें ...

|Depth| WriteStack(ms)| !WriteStack(ms)| Diff(%)|
|   16|            193|             251| 77 (%)| 
|   15|            390|             406| 96 (%)| 
|   14|            394|             401| 98 (%)| 
|   13|            381|             385| 99 (%)| 
|   12|            387|             370| 105 (%)| 
|   11|            368|             376| 98 (%)| 
|   10|            188|             192| 98 (%)| 
|    9|            193|             195| 99 (%)| 
|    8|            200|             188| 106 (%)| 
|    7|            187|             184| 102 (%)| 
|    6|            196|             200| 98 (%)| 
|    5|            197|             193| 102 (%)| 
|    4|            198|             190| 104 (%)| 
|    3|            193|             183| 105 (%)| 

बेशक इसके साथ समस्या यह है कि आपका स्टैक ट्रेस अब इंगित करता है कि आपने उस ऑब्जेक्ट को तत्काल कहाँ नहीं फेंक दिया है।


3

शुरुआती बिंदु के रूप में @ ऑस्टिन के उत्तर का उपयोग करते हुए, मैंने कुछ ट्विक्स किए। सबसे नीचे कोड।

मामले को जोड़ने के अलावा जहां एक अपवाद उदाहरण को बार-बार फेंका जाता है, मैंने कंपाइलर ऑप्टिमाइज़ेशन को भी बंद कर दिया ताकि हम सटीक प्रदर्शन परिणाम प्राप्त कर सकें। मैंने इस उत्तर के-Djava.compiler=NONE अनुसार VM तर्कों में जोड़ा । (ग्रहण में, इस VM तर्क को सेट करने के लिए रन कॉन्फ़िगरेशन → तर्क संपादित करें)

परिणाम:

new Exception + throw/catch = 643.5
new Exception only          = 510.7
throw/catch only            = 115.2
new String (benchmark)      = 669.8

तो अपवाद बनाने के बारे में 5x के रूप में ज्यादा के रूप में फेंक + इसे पकड़ने। संकलक मानकर लागत से बहुत दूर का अनुकूलन नहीं करता है।

तुलना के लिए, अनुकूलन को अक्षम किए बिना यहां एक ही परीक्षण चलता है:

new Exception + throw/catch = 382.6
new Exception only          = 379.5
throw/catch only            = 0.3
new String (benchmark)      = 15.6

कोड:

public class ExceptionPerformanceTest {

    private static final int NUM_TRIES = 1000000;

    public static void main(String[] args) {

        double numIterations = 10;

        long exceptionPlusCatchTime = 0, excepTime = 0, strTime = 0, throwTime = 0;

        for (int i = 0; i < numIterations; i++) {
            exceptionPlusCatchTime += exceptionPlusCatchBlock();
            excepTime += createException();
            throwTime += catchBlock();
            strTime += createString();
        }

        System.out.println("new Exception + throw/catch = " + exceptionPlusCatchTime / numIterations);
        System.out.println("new Exception only          = " + excepTime / numIterations);
        System.out.println("throw/catch only            = " + throwTime / numIterations);
        System.out.println("new String (benchmark)      = " + strTime / numIterations);

    }

    private static long exceptionPlusCatchBlock() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            try {
                throw new Exception();
            } catch (Exception e) {
                // do nothing
            }
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long createException() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            Exception e = new Exception();
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long createString() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            Object o = new String("" + i);
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }

    private static long catchBlock() {
        Exception ex = new Exception(); //Instantiated here
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < NUM_TRIES; i++) {
            try {
                throw ex; //repeatedly thrown
            } catch (Exception e) {
                // do nothing
            }
        }
        long stop = System.currentTimeMillis();
        return stop - start;
    }
}

अनुकूलन अक्षम करना = शानदार तकनीक! मैं अपने मूल उत्तर को संपादित करूँगा ताकि किसी को गुमराह न करूँ
Austin D

3
ऑप्टिमाइज़िंग को अक्षम करना किसी भी तरह से एक त्रुटिपूर्ण बेंचमार्क लिखने से बेहतर नहीं है, क्योंकि शुद्ध व्याख्या मोड का वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन से कोई लेना-देना नहीं है। जेवीएम की शक्ति जेआईटी कंपाइलर है, इसलिए किसी चीज़ को मापने का क्या मतलब है जो यह नहीं दर्शाता है कि वास्तविक आवेदन कैसे काम करता है?
अपांगिन

2
इस 'बेंचमार्क' में परिवर्तित किए गए अपवादों को बनाने, फेंकने और पकड़ने के कई और पहलू हैं। मैं दृढ़ता से आपको इस पोस्ट को पढ़ने का सुझाव देता हूं ।
अपंगिन
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