工具推荐：技术选型利器之JMH基准测试-京东云开发者社区

### 1 前言
在日常开发中，我们会遇到很多选择什么解决方案的场景，比如常见的：
对象拷贝用什么方法性能好？
1. json工具用fastjson，jackson，还是gson？
1. 还有不同算法的差异等各种需要比较的场景，那么有没有很好的工具来支撑呢？

### 2 为什么要用JMH
针对上面所说的场景，有些同学可能是随缘，随意用一种；有些可能会参考下网上的比较文章；有的可能自己写一下main方法打印个执行时间对比下；但是这些方法都不太准，受影响的因素很多。 这个时候，JMH就派上用场了，先简单介绍下jmh的使用方法，之后在拿大家常用的各层之间的对象转换来举个例子。
### 3 JMH简介
#### 3.1 官网及git
http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jmh/
https://github.com/openjdk/jmh

#### 3.2 简介
JMH，即Java Microbenchmark Harness，专业的基准测试工具。可以让研发通过简单的注解，可以实现对不同方法的各种指标的统计及对比。例如吞吐量，响应时间等
#### 3.3 JMH典型的应用场景
- 不同组件的性能对比指导技术选型
- 优化前后的性能提升对比
- 计算方法吞吐量，相应时间等各种指标

### 4 示例
#### 4.1 maven依赖
使用上，也很简单，总结一句来讲就是：可以让程序员像写junit单元测试一样，通过几个注解，就能完成基准测试

**maven包依赖：**
```html
        <dependency>
            <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
            <artifactId>jmh-core</artifactId>
            <version>1.32</version>
        </dependency>

<dependency>
            <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
            <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
            <version>1.32</version>
            <scope>provided</scope>
   </dependency>
```
#### 4.2 基准测试用例
**代码示例：**
```java
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@Warmup(iterations = 2)
@Measurement(iterations = 3, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
@State(Scope.Benchmark)
public class BeanCopyBenchmark {

private PsPdaTask psPdaTask;

PodamFactory factory = new PodamFactoryImpl();
    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        Options options = new OptionsBuilder()
                .include(BeanCopyBenchmark.class.getSimpleName())
                .build();
        new Runner(options).run();
    }

@Setup(Level.Iteration)
    public void initObject() {
        psPdaTask = factory.manufacturePojo(PsPdaTask.class);
    }

@Benchmark
    public void testSpringBeanUtil() {
        PdaTask pdaTask = new PdaTask();
        org.springframework.beans.BeanUtils.copyProperties(psPdaTask, pdaTask);
    }
}
```
#### 4.3 常用注解解读
这段代码里面，几个注解：

**@BenchmarkMode**
- 表示测量的指标，有以下这些指标可供选择，示例代码是比较的吞吐量：
- Mode.Throughput 吞吐量纬度
- Mode.AverageTime 平均时间
- Mode.SampleTime 抽样检测
- Mode.SingleShotTime 仅执行一次
- Mode.All 统计以上所有指标

**@Warmup**
- 预热定义，这里通过iterations = 2代码预热两轮，默认时间是每轮一秒

**@Measurement**
- 测试定义 可以设置，执行几轮，每轮多久

**@OutputTimeUnit**
- 为统计结果的时间单位，示例中为毫秒

**@State **
- 指定一个对象的作用范围，JMH 根据 scope 来进行实例化和共享操作

**@Setup**
- 定义一些基准测试的准备工作，这里是用于随机初始化psPdaTask对象的各个字段的值，执行机制是Level.Iteration，表示每次方法执行前执行;默认值是Level.Trial，表示每轮测试执行前执行。

**@Benchmark**
- 用于表示要被测试的方法。相当于junit里面的@Test

更多的注解的含义及用法，大家可以自行了解，例如线程等，都可以自定义。

#### 4.4 测试结果
本次测试中，测试对象PsPdaTask共有字段70左右；下面来看一下针对对象拷贝几种方法的测试结果：

**对比5种实现对象拷贝的方式：**
1. Apache的BeanUtils.copyProperties
1. 没有缓存的BeanCopier
1. 增加缓存优化的BeanCopier
1. MapStruts
1. Spring的BeanUtils.copyProperties

![](//img1.jcloudcs.com/developer.jdcloud.com/070c29a9-df26-4349-9696-b9023ad4234d20210831114943.png)

输出指标是每毫秒的吞吐量，通过结果可以看出，使用MapStruts性能遥遥领先其他各种方式，其次是BeanCopier也还可以；最差的是Apache BeanUtils。

#### 4.5 结果分析
我们在来简单分析一下几种方式的结果及为什么会出现这么大的差异。

**MapStruts**
在编译期间，生成实现类，实现基于getset的对象转换，所以可想而知，性能是最高的，等同于原生的getset。

![](//img1.jcloudcs.com/developer.jdcloud.com/f031b960-edfb-40ec-89dd-99d8fe9e301120210831115021.png)

**BeanCopier**
是运行期通过cglib动态代理方式生成代理类，来提高性能。创建BeanCopier对象是性能消耗比较大的地方，所以一般网上文章会建议本地缓存BeanCopier对象来优化，所以有了缓存版本的测试用例。可以看到性能有了一定的提升。

**BeanUtils**
Spring及Apache的版本两者都是基于反射来实现，但是为什么性能Apache要差很多呢？相比Spring的实现，Apache做了更多的重复的类型检查，类型转换及日志输出等，因此性能上要落后Spring的版本，在阿里的规范里面，也严禁使用Apache BeanUtils。

### 5 总结
可以看出，JMH可以通过简单的编码即可以完成复杂的不同方法的性能对比，输出指标多样，测试结果也更加准确。以后不同的技术选型，优化结果对比都可以用JMH来测一下后在下结论。本次测试也可以反应出，基于性能考虑，MapStruts是更好的选择，但是会带来一些额外的开发成本。需要针对具体的场景综合考虑。

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###### 作者：青龙技术部 马建