java - Oracle Hotspot JVM : generally, 哪些操作特别占用 CPU？

Question

我想了解哪些类型的操作对 CPU 负载的贡献不成比例，以及对常见操作的相对成本形成直觉。为了尽量减少泛化，请假设使用 Oracle 7 HotSpot JVM。

例如:

• 构造大量对象是否会消耗 CPU(我知道它会消耗内存 :-))？
• 满足监视器会消耗 CPU 吗？也就是说，如果我们有多个线程试图进入同一个同步块(synchronized block)，被阻塞的线程是否也会消耗 CPU 周期？
• 上述操作的相对成本？例如，“新建单个对象与遍历 X 元素数组消耗相同的 CPU”

关于培养典型操作的相对 CPU 成本的直觉的任何提示？

您可以推荐关于该主题的任何好读物吗？

谢谢你，

澄清

感谢您的早期回复，但请注意我:

• 我不是在问“为什么我的应用很慢”
• 了解使用分析器将有助于识别特定应用中的问题，例如，GC 会耗尽 CPU，或者 GC 的老年代比 Eden 空间的成本更高
• 了解大多数操作只有在大量执行时才会变得昂贵(即，如果谨慎使用，几乎没有任何操作是昂贵的)

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“网络规模”应用程序使用所有提到的相同数量的操作 - 很多)。

例如我现在已经:

• 长方法调用链不会显着增加 CPU 负载(因此通常可以自由使用方法委托(delegate))
• 抛出异常比使用条件更昂贵(因此后者通常是对性能高度敏感的代码中的流控制的首选)

...但是如何为监视器实例化新对象或内容呢？这些操作中的任何一个都会对 CPU 负载产生重要(主要？)贡献(假设我不关心延迟或堆大小)？

Answer 1

单个操作总是很快的。可测量的 CPU 负载一个操作被执行几千次甚至一百万或十亿次。因此，您要注意各种循环和大量递归调用。

通常，执行一百万次并不明显，因为明显的循环只执行了一百次。但是它调用了一个执行了一百次的函数，其中包含另一个执行了一百次操作的函数。这样你最终会得到运行一百万次的东西。在 Web 应用程序中，它会乘以并发请求的数量。

由于发现真正的热点并不容易，您可能希望使用 Java 的特殊性能分析工具来调查您的应用程序。通过这种方式，您可以了解哪些模式是 CPU 密集型的，哪些模式不是。

Java 中的另一件事是，如果您分配了很多无法快速释放的内存(无论是几 block 大块还是许多小块)，那么垃圾回收可能会成为 CPU 的一大负担。使用大量字符串(例如，在处理 XML 时)可能是这样的原因。

但最好的办法确实是使用工具进行分析。