jdk 8 怎么和 jdk 15.1 差距这么大？

[GTD]

楼主写了两个排序方法，一个是选择排序，一个是插入排序，代码肯定是没有任何问题的

在 macOS 下的 jdk 15.1，跑出来是这样的：

在虚拟机 ubuntu 的 openjdk 8 中，跑出来是这样的：

为什么会这样呢？同样一份代码，在 jdk 15.1 下，插入排序的 random array 怎么比选择排序慢了这么多？

代码在这： https://paste.ubuntu.com/p/NFcDMsvNdH/

新发现，如果添加上 -XX:+UseParallelOldGC 这个参数，这个问题就会得到极大的缓解。

[nguoidiqua]

Ubuntu 上用 openJDK15 跑呢？

[GTD]

另附一个 jdk 15.1 在 macOS 终端跑的截图，因为试了很多次，应该不存在随机性

[jedrek]

楼主什么虚拟机软件？

[GTD]

@nguoidiqua #1 试了一下，用了 openjdk 11，神奇的事情出现了

竟然跟 macOS 的 15.1 一样，插入排序慢很多


[GTD]

@jedrek #3 vmware fusion 12 pro

[GTD]

这是我插入排序的源代码：

public static <E extends Comparable<E>> void sort(E[] arr){

for(int i = 0; i < arr.length; i ++){


E t = arr[i];
int j;
for(j = i; j - 1 >= 0 && t.compareTo(arr[j - 1]) < 0; j --){
arr[j] = arr[j - 1];
}
arr[j] = t;
}
}

[40EaE5uJO3Xt1VVa]

虽然不知道为什么，我感觉你需要 www.injdk.cn

[oldshensheep]

看代码运行结果，可以看出来代码的随机数种子应该是固定的。所以可以排除随机数种子的问题。
那就可能是 jdk 版本不同，生成的随机数不同？但是这感觉不太可能，根据结果看生成的随机数应该是一样的。
那就是虚拟机的问题？
还是什么……
可以把全部代码贴上来，测试测试。推荐在这个网站粘贴 https://paste.ubuntu.com/

[GTD]

@oldshensheep #8 多谢

应该不是随机数的问题，也不是 ubuntu 的问题，因为在 ubuntu 不同的 jdk，最后时间也不一样

代码： https://paste.ubuntu.com/p/NFcDMsvNdH/

[jasonkayzk]

难道是 GC 的问题？
说实话，只有 JDK11 刚出的时候，研究了一下 ZGC ；后面，因为 JDK 11 目前不支持 Android，后面又用回 8 了；
之后再也没研究过 JDK 新版本……

[secondwtq]

你这代码根本就没法用来做 benchmark
我记得 Java 做性能测试要用一个专门的库。JVM 会有一个 JIT 的策略，决定什么时候优化哪里的代码，不同的 JVM 版本这个可能会变。要测试性能，你得把这个拉平了。
如果最后在同样的优化等级下还是有 regression 的话，那恭喜楼主可以给 JVM 贡献代码了。

[Cbdy]

刚刚简单了写了一个
https://gist.github.com/cbdyzj/00bf90ae5def3609c3831b107ec89c21

macOS Big Sur 11.0.1

openjdk 15 2020-09-15
OpenJDK Runtime Environment AdoptOpenJDK (build 15+36)
OpenJDK 64-Bit Server VM AdoptOpenJDK (build 15+36, mixed mode, sharing)

--- n = 1000 ---

Random Array
InsertionSort: 0.004 s
SelectionSort: 0.004 s

Ordered Array
InsertionSort: 0.0 s
SelectionSort: 0.001 s

--- n = 10000 ---

Random Array
InsertionSort: 0.042 s
SelectionSort: 0.05 s

Ordered Array
InsertionSort: 0.0 s
SelectionSort: 0.03 s

--- n = 100000 ---

Random Array
InsertionSort: 1.367 s
SelectionSort: 2.803 s

Ordered Array
InsertionSort: 0.0 s
SelectionSort: 2.793 s

[oldshensheep]

测试了一下，用的 jdk11，13，14，结果和楼主的一样。jdk8 的结果也和楼主一样。
jdk8 的排序速度都差不多，jdk11，13，14 的插入和选择排序速度比是 1:2 。

这可以说是负优化吗……，是由什么引起的呢？
另外我上面的回复说的随机数种子的问题是我想错了……

[GTD]

@Cbdy 诶对啊，你这个差不多也是 1:2，这两个算法时间复杂度都是 o （ n ） 2 才对，不应该差距这么大

[Cbdy]

@GTD 时间复杂度 O(n^2)的意思是，随着 n 的增长，时间复杂度呈 n^2 增长，并不是两个相同时间复杂度的算法花费的时间是一样的

比如两个算法，一个算法花的时间是 n，另一个是 10000n，他们的时间复杂度都是 O(n)，但他们花费的时间相差一万倍

另外，现代计算机其实对于交换和比较的耗时其实是有差别的，另外，不同排序算法对 CPU 缓存的命中率也会影响排序的速度

我稍微看了一下你的代码，有个点注意一下，Java 数组本身就是协变的，没必要加那个协变泛型标注

[GTD]

@Cbdy #15

不是啊，问题是为什么 jdk 11 以上，插入排序慢了一倍，而选择排序速度不变？跑了几遍都一样，这肯定跟算法和代码没关系

[GTD]

@Cbdy #15 不过谢谢你的回复，就很灵异，jdk 8 下两个算法不论跑多少遍，都约等于 1：1，到了 jdk 11 以上，两个算法不论跑多少遍，都约等于 1：2 。这个解释不通啊

[liuhuan475]

等一手大佬回复

[Jooooooooo]

看下 GC 日志

不同版本默认 GC 参数会有差异

[socket1q1]

等一手大佬回复

[acmore]

从 Java 9 开始默认 GC Collector 从 Parallel GC 切换为了 G1 。再根据你切换垃圾回收策略对结果的影响来看，GC 应该是主要问题，可以找找看不同策略的侧重和注意事项。

[securityCoding]

@secondwtq jmh,压测一定要用这个

[sagaxu]

就是 gc 不同，试试 zgc 和 epsilongc

[secondwtq]

分代 GC 需要加 Write Barrier 跟踪不同代对象之间的相互引用，G1 GC 相比 Parallel GC，Write Barrier 涉及的指令更多（实际并没有触发 GC，而是多执行了 10%-20% 的指令）。

Epsilon GC 作为 placeholder，并不需要 Write Barrier 。但是直接用 Epsilon GC 效果并不会更好，原因应该是 C2 犯了傻逼，在 JIT 时把一个判断子类型的检查提到了外面，正常情况这个检查不会被触发，但是只要被触发很有可能失败，所以 JIT 的函数没法用，只能用 OSR 的。OSR 的循环并没有 JIT 更优化，特别是 CompressedOops 这时又占了很多指令，用 -XX:-UseProfiledLoopPredicate 可以把这个行为纠正回来（ JDK 8 好像没有这个参数）。再加 -XX:-UseCompressedClassPointers 可以进一步减少指令数。
（或者可以不用 -XX:-UseProfiledLoopPredicate，换成 -XX:-UseCompressedOops，但是这样还是会跑 OSR 循环，效果不如 JIT 好，尤其是变量 t 的访问没有优化）

至于为啥倒霉的是插入排序，因为只有插入排序才需要在 inner loop 里面折腾引用值的赋值。别问，问就是天灭 Type Erasure，退 Java 保平安。祝楼主早日获得新生。