Java方法直接调用与单元素循环调用-6ren

Java方法直接调用与单元素循环调用

转载作者：行者123 更新时间：2023-12-02 09:23:55

最近我想看看直接调用对象上的方法与在同一对象上调用相同方法的性能差异是什么，如果该对象被添加到单个元素 ArrayList 中，并且我们尝试循环该一个元素 List .

说实话，我的假设是会有很小的差异，因为我希望展开单个元素循环，因此调用会模仿直接调用。

为了测试我是否创建了以下简单的 JMH 示例:https://gist.github.com/nikkatsa/69a58c63c1b79b245d700f6465bce7f7

令我惊讶的是，直接在元素上调用该方法似乎快了 2.5 倍。这是一个重要的数字，因为我的期望完全不同:

Benchmark                                                     Mode  Cnt          Score         Error  Units
SingleElementLoopBenchmark.directInvocation                  thrpt   10  332576972.176 ± 2740616.755  ops/s
SingleElementLoopBenchmark.singleElementLoopInvocation       thrpt   10  130179329.978 ± 1303776.248  ops/s

我发了一条推文，请求一些指示来理解为什么会发生这种情况。有人告诉我运行 perf 会给我一个线索。所以我确实使用 -perf dtraceasm 运行，并得到了以下两个输出，第一个用于直接调用，第二个用于循环调用:

....[Hottest Region 1]..............................................................................
c2, com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub, version 115 (69 bytes)

            0x000000010b73c92c: mov    %rbp,%r9
            0x000000010b73c92f: movzbl 0x94(%r9),%r10d                ;*getfield isDone {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@27 (line 123)
                                                                      ; implicit exception: dispatches to 0x000000010b73ca5e
            0x000000010b73c937: test   %r10d,%r10d
            0x000000010b73c93a: jne    0x000000010b73c9da             ;*ifeq {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@30 (line 123)
            0x000000010b73c940: mov    $0x1,%ebp
            0x000000010b73c945: data16 data16 nopw 0x0(%rax,%rax,1)   ;*aload_1 {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@33 (line 124)
  9.56%  ↗  0x000000010b73c950: mov    0x40(%rsp),%r10
  1.00%  │  0x000000010b73c955: mov    0xc(%r10),%r10d                ;*getfield dispatcher {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::directInvocation@1 (line 23)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.17%  │  0x000000010b73c959: mov    0xc(%r12,%r10,8),%r11d         ; implicit exception: dispatches to 0x000000010b73ca12
 11.18%  │  0x000000010b73c95e: test   %r11d,%r11d
  0.00%  │  0x000000010b73c961: je     0x000000010b73c9c9             ;*invokevirtual performAction {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invoke@5 (line 40)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::directInvocation@5 (line 23)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
 10.69%  │  0x000000010b73c963: mov    %r9,(%rsp)
  0.65%  │  0x000000010b73c967: mov    0x38(%rsp),%rsi
  0.00%  │  0x000000010b73c96c: mov    $0x1,%edx
  0.14%  │  0x000000010b73c971: xchg   %ax,%ax
 10.08%  │  0x000000010b73c973: callq  0x000000010b6c2900             ; ImmutableOopMap{[48]=Oop [56]=Oop [64]=Oop [0]=Oop }
         │                                                            ;*invokevirtual consume {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Listener::performAction@2 (line 53)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invoke@5 (line 40)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::directInvocation@5 (line 23)
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
         │                                                            ;   {optimized virtual_call}
  1.44%  │  0x000000010b73c978: mov    (%rsp),%r9
  0.19%  │  0x000000010b73c97c: movzbl 0x94(%r9),%r8d                 ;*ifeq {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@30 (line 123)
  9.77%  │  0x000000010b73c984: mov    0x108(%r15),%r10
  0.99%  │  0x000000010b73c98b: add    $0x1,%rbp                      ; ImmutableOopMap{r9=Oop [48]=Oop [56]=Oop [64]=Oop }
         │                                                            ;*ifeq {reexecute=1 rethrow=0 return_oop=0}
         │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@30 (line 123)
  0.02%  │  0x000000010b73c98f: test   %eax,(%r10)                    ;   {poll}
  0.28%  │  0x000000010b73c992: test   %r8d,%r8d
  0.00%  ╰  0x000000010b73c995: je     0x000000010b73c950             ;*aload_1 {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@33 (line 124)
            0x000000010b73c997: movabs $0x10abd7d62,%r10
            0x000000010b73c9a1: callq  *%r10                          ;*invokestatic nanoTime {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@34 (line 124)
            0x000000010b73c9a4: mov    0x30(%rsp),%r10
            0x000000010b73c9a9: mov    %rbp,0x18(%r10)                ;*putfield measuredOps {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@49 (line 126)
            0x000000010b73c9ad: mov    %rax,0x30(%r10)                ;*putfield stopTime {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                      ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_directInvocation_jmhTest::directInvocation_thrpt_jmhStub@37 (line 124)
            0x000000010b73c9b1: movq   $0x0,0x20(%r10)                ;*invokevirtual directInvocation {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
....................................................................................................

....[Hottest Region 1]..............................................................................
c2, com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub, version 115 (279 bytes)

                                                                        ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@27 (line 123)
                                                                        ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153fffe
              0x000000011153fa81: test   %r10d,%r10d
              0x000000011153fa84: jne    0x000000011153fbe4             ;*ifeq {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                        ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@30 (line 123)
              0x000000011153fa8a: mov    0x58(%rsp),%rdx
              0x000000011153fa8f: test   %rdx,%rdx
              0x000000011153fa92: je     0x000000011153fd5e
              0x000000011153fa98: mov    $0x1,%ebx
         ╭    0x000000011153fa9d: jmp    0x000000011153fad6
  0.19%  │ ↗  0x000000011153fa9f: mov    0x58(%rsp),%r13
  3.55%  │ │  0x000000011153faa4: mov    (%rsp),%rcx
  0.09%  │ │  0x000000011153faa8: mov    0x60(%rsp),%rdx
  0.22%  │ │  0x000000011153faad: mov    0x50(%rsp),%r11
  0.17%  │ │  0x000000011153fab2: mov    0x8(%rsp),%rbx                 ;*if_icmpge {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │ │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@12 (line 44)
         │ │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
         │ │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  3.55%  │↗│  0x000000011153fab7: movzbl 0x94(%r11),%r8d                ;*goto {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@35 (line 44)
         │││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
         │││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.16%  │││  0x000000011153fabf: mov    0x108(%r15),%r10
  0.28%  │││  0x000000011153fac6: add    $0x1,%rbx                      ; ImmutableOopMap{r11=Oop rcx=Oop rdx=Oop r13=Oop }
         │││                                                            ;*ifeq {reexecute=1 rethrow=0 return_oop=0}
         │││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@30 (line 123)
  0.19%  │││  0x000000011153faca: test   %eax,(%r10)                    ;   {poll}
  4.00%  │││  0x000000011153facd: test   %r8d,%r8d
         │││  0x000000011153fad0: jne    0x000000011153fbe9             ;*aload_1 {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
         │││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@33 (line 124)
  0.07%  ↘││  0x000000011153fad6: mov    0xc(%rcx),%r8d                 ;*getfield dispatcher {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@1 (line 28)
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.22%   ││  0x000000011153fada: mov    0x10(%r12,%r8,8),%r10d         ;*getfield singleListenerList {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@4 (line 44)
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
          ││                                                            ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff2a
  0.21%   ││  0x000000011153fadf: mov    0x8(%r12,%r10,8),%edi          ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff3e
  4.39%   ││  0x000000011153fae4: cmp    $0x237565,%edi                 ;   {metadata(&apos;com/nikoskatsanos/benchmarks/loops/SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher$1&apos;)}
          ││  0x000000011153faea: jne    0x000000011153fc92
  0.33%   ││  0x000000011153faf0: lea    (%r12,%r10,8),%r9              ;*invokeinterface size {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@7 (line 44)
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
          ││                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.09%   ││  0x000000011153faf4: mov    0x10(%r9),%r9d
  0.14%   ││  0x000000011153faf8: test   %r9d,%r9d
          ╰│  0x000000011153fafb: jle    0x000000011153fab7             ;*if_icmpge {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@12 (line 44)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  3.98%    │  0x000000011153fafd: lea    (%r12,%r8,8),%rdi              ;*getfield dispatcher {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@1 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.06%    │  0x000000011153fb01: xor    %r9d,%r9d                      ;*aload_0 {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@15 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.09%    │  0x000000011153fb04: mov    0x8(%r12,%r10,8),%esi          ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff4e
  0.06%    │  0x000000011153fb09: cmp    $0x237565,%esi                 ;   {metadata(&apos;com/nikoskatsanos/benchmarks/loops/SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher$1&apos;)}
  0.00%    │  0x000000011153fb0f: jne    0x000000011153fcc2
  3.93%    │  0x000000011153fb15: lea    (%r12,%r10,8),%rax             ;*invokeinterface get {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.06%    │  0x000000011153fb19: mov    0x10(%rax),%r10d               ;*getfield size {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::get@2 (line 458)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.11%    │  0x000000011153fb1d: test   %r10d,%r10d
           │  0x000000011153fb20: jl     0x000000011153fcf6             ;*invokestatic checkIndex {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - java.util.Objects::checkIndex@3 (line 372)
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::get@5 (line 458)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.28%    │  0x000000011153fb26: cmp    %r10d,%r9d
  0.00%    │  0x000000011153fb29: jae    0x000000011153fc1c
  3.97%    │  0x000000011153fb2f: mov    0x14(%rax),%r10d               ;*getfield elementData {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::elementData@1 (line 442)
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::get@11 (line 459)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.05%    │  0x000000011153fb33: mov    %r9d,%ebp                      ;*invokestatic checkIndex {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - java.util.Objects::checkIndex@3 (line 372)
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::get@5 (line 458)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.08%    │  0x000000011153fb36: mov    0xc(%r12,%r10,8),%esi          ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff62
  1.27%    │  0x000000011153fb3b: cmp    %esi,%ebp
           │  0x000000011153fb3d: jae    0x000000011153fc5a
  3.94%    │  0x000000011153fb43: shl    $0x3,%r10
  0.05%    │  0x000000011153fb47: mov    0x10(%r10,%rbp,4),%r9d         ;*aaload {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::elementData@5 (line 442)
           │                                                            ; - java.util.ArrayList::get@11 (line 459)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@20 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  1.71%    │  0x000000011153fb4c: mov    0x8(%r12,%r9,8),%r10d          ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff72
 17.85%    │  0x000000011153fb51: cmp    $0x237522,%r10d                ;   {metadata(&apos;com/nikoskatsanos/benchmarks/loops/SingleElementLoopBenchmark$Listener&apos;)}
  0.00%    │  0x000000011153fb58: jne    0x000000011153fef6             ;*checkcast {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@25 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  3.79%    │  0x000000011153fb5e: mov    %rdi,0x18(%rsp)
  0.02%    │  0x000000011153fb63: mov    %r8d,0x10(%rsp)
  0.02%    │  0x000000011153fb68: mov    %rbx,0x8(%rsp)
  0.19%    │  0x000000011153fb6d: mov    %r11,0x50(%rsp)
  3.95%    │  0x000000011153fb72: mov    %rdx,0x60(%rsp)
  0.02%    │  0x000000011153fb77: mov    %rcx,(%rsp)
  0.03%    │  0x000000011153fb7b: mov    %r13,0x58(%rsp)
  0.36%    │  0x000000011153fb80: mov    %rdx,%rsi
  3.78%    │  0x000000011153fb83: mov    $0x1,%edx
  0.01%    │  0x000000011153fb88: vzeroupper
  4.05%    │  0x000000011153fb8b: callq  0x00000001114c2900             ; ImmutableOopMap{[80]=Oop [88]=Oop [96]=Oop [0]=Oop [16]=NarrowOop [24]=Oop }
           │                                                            ;*invokevirtual consume {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Listener::performAction@2 (line 53)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@29 (line 45)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
           │                                                            ;   {optimized virtual_call}
  0.98%    │  0x000000011153fb90: mov    0x10(%rsp),%r8d
  3.61%    │  0x000000011153fb95: mov    0x10(%r12,%r8,8),%r10d         ;*getfield singleListenerList {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@4 (line 44)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.24%    │  0x000000011153fb9a: mov    0x8(%r12,%r10,8),%r9d          ; implicit exception: dispatches to 0x000000011153ff9e
  0.74%    │  0x000000011153fb9f: inc    %ebp                           ;*iinc {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@32 (line 44)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.04%    │  0x000000011153fba1: cmp    $0x237565,%r9d                 ;   {metadata(&apos;com/nikoskatsanos/benchmarks/loops/SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher$1&apos;)}
  0.00%    │  0x000000011153fba8: jne    0x000000011153fd36
  3.60%    │  0x000000011153fbae: lea    (%r12,%r10,8),%r11             ;*invokeinterface size {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@7 (line 44)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
           │                                                            ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
  0.11%    │  0x000000011153fbb2: mov    0x10(%r11),%r9d
  0.35%    │  0x000000011153fbb6: cmp    %r9d,%ebp
           ╰  0x000000011153fbb9: jge    0x000000011153fa9f             ;*if_icmpge {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                                        ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark$Dispatcher::invokeInLoop@12 (line 44)
                                                                        ; - com.benchmarks.loops.SingleElementLoopBenchmark::singleElementLoopInvocation@5 (line 28)
                                                                        ; - com.benchmarks.loops.generated.SingleElementLoopBenchmark_singleElementLoopInvocation_jmhTest::singleElementLoopInvocation_thrpt_jmhStub@17 (line 121)
              0x000000011153fbbf: mov    %ebp,%r9d
              0x000000011153fbc2: mov    0x58(%rsp),%r13
              0x000000011153fbc7: mov    (%rsp),%rcx
              0x000000011153fbcb: mov    0x60(%rsp),%rdx
              0x000000011153fbd0: mov    0x50(%rsp),%r11
              0x000000011153fbd5: mov    0x8(%rsp),%rbx
....................................................................................................

如果可能的话，我希望获得一些帮助来理解上述两个输出。据我所知，似乎在循环时，程序付出了相当大的成本来检查数组列表的大小以执行循环，并且由于列表泛型而将对象转换为适当的类型的成本。我无法真正理解循环是否展开，但我相信它会展开？

如果有人理解上述输出并能指出正在发生的事情，我将不胜感激。

最佳答案

您可以衡量一个几乎不执行任何操作的操作与一个涉及至少四个相关内存负载的操作:

ArrayList.size
ArrayList.elementData
elementData.length
元素数据[0]

加上至少一项边界检查。我说“至少”，因为这就是最好的优化编译器可能做的事情。然而，HotSpot 执行两项边界检查:一项在 ArrayList.get() 中，另一项针对 elementData 数组访问。

此外，ArrayList 保存一个对象数组，因此为了从列表中获取Listener 实例，需要将对象转换为目标类型。这又增加了一次内存负载加上类型检查。

从不同的角度看基准测试分数:单个元素列表不是慢了 2.5 倍，而是长了 3 纳秒:

Benchmark                                               Mode  Cnt  Score   Error  Units
SingleElementLoopBenchmark.directInvocation             avgt    5  2,340 ± 0,095  ns/op
SingleElementLoopBenchmark.singleElementLoopInvocation  avgt    5  5,283 ± 0,074  ns/op

3 纳秒!这只是 2 GHz 核心的 6 个 CPU 周期。光可以在 3 纳秒内传播不到 1 米。您真的期望 ArrayList 的开销比这个少吗？不管开销有多低，如果与完全没有开销相比，这个比例可能无限大。

关于Java方法直接调用与单元素循环调用，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/58477651/

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