java - java 32 位和 64 位之间的空循环存在巨大的性能差异

Question

在空闲时间，我最近制作了一个用于多线程数学运算的框架，为了测试它，我计算了前两个千个素数。

但是我需要花费更多时间，所以我将这段代码插入到素数计算中:

for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    // Nothing.
}

很长一段时间，我在64位机器上编写和编译代码，并在许多32位机器上进行测试。

然后我在 64 位机器上运行它，并注意到巨大的性能差异。

使用相同的代码，完全相似的 64 计算机需要 <100 毫秒才能完成，而 32 计算机需要约 52000 毫秒才能完成(同一主机上的 2 个虚拟机)。

我已经在不同计算机上的 Windows 和 Ubuntu 上进行了测试，并且使用相同的 .class 文件，我仍然得到了 32 位与 64 位的巨大差异。

这是一个快速代码，您可以使用它来复制性能差异。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class Test {
public static void main(String[] args)
{
    long start = System.currentTimeMillis();
    int j = 2;
    ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
    for (int k = 0; k < 50000; k++)
    {
        Collection<Integer> partres = work(k);
        if (partres != null)
            res.addAll(work(k));
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Done in " + (end-start) + " ms.");
}
public static Collection<Integer> work(Integer j) {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++)
    {
        // Nothing.
    }
    if (isPrime(j))
    {
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        res.add(j);
        return res;
    }
    else
        return null;
}
static boolean isPrime(int n) {
    if (n == 2) return true;
    if (n%2==0) return false;
    for(int i = 3; i * i <= n; i += 2) 
        if(n%i==0)
            return false;
    return true;
}
}

和here is the .class file i compiled it to.

现在是我的问题。

我知道使用 64 位机器可以提高性能，但这并不能解释这种巨大的差异。那么有人知道为什么会发生这种情况吗？

Answer 1

64 位 Java 始终使用 -server JIT 编译器，而您的 32 位 JVM 可能使用 -client JIT 编译器。

当 C2 又名。 -服务器编译器看到这样的东西:

for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
  // Nothing.
}

它会注意到循环不执行任何操作，并且将其删除!您不执行任何操作的循环将被优化为不执行任何操作。

为了阻止这种优化，您必须让循环执行某些操作 - 例如，它可以将所有这些 i 异或在一起 - 并利用结果。然后，对于编译器来说，循环将看起来像是真正的工作，并且代码将被保留。