Я написал немного кода, чтобы сделать многомерный массив, а не массив массивов, чтобы я мог сохранить некоторую память. Затем я провел несколько тестов, чтобы сравнить скорость с обычным массивом массивов Java (int [] []), поскольку я не хочу, чтобы моя программа работала медленнее, даже если она сохраняет некоторую память. То, что я видел в тестах времени, меня смутило. Вот типичные результаты для тестового прогона. Время для одного и того же кода. Обратите внимание, как последние два намного больше, чем первые четыре.
время: 58343722 нс
времени: 59451156 нс
время: 51374777 нсвремя: 61777424 нс
время: 813156695 нс
время: 782140511 ns
Теперь первое, что я подумал, это то, что сборщик мусора, что пинает. Я поднял ограничение памяти до 5 ГБ (-Xmx5g), чтобы сборщик мусора вызывающе не запустился. Ничего не изменилось. Я перемещал вещи вокруг, но шаблон остается.
Итак, что такое шаблон? В первые три раза бит кода находится в функции, и я называю это три раза. Во втором три раза бит кода повторяется в одной функции три раза. Так что шаблон состоит в том, что всякий раз, когда бит кода запускается несколько раз в одной и той же функции, время, затрачиваемое на выполнение бит кода, будет начинаться со второго бита кода и оставаться там после.
Я нашел одно изменение, которое приведет к таким результатам:
время: 58729424 нс
времени: 59965426 нс
время: 51441618 нсвремя: 57359741 нс
время: 65362705 нс
время: 857942387 ns
То, что я сделал, это добавить одну миллисекундную задержку между кодовыми битами вторых трех. Выполнение этого только ускоряет второй из кодовых бит в блоке, и никакая задержка не ускорит после этого какой-либо из кодовых бит.
Честно говоря, я в замешательстве. Я не могу объяснить это поведение. Может кто-то пролил свет на то, что происходит?
Вот код:
package multidimensionalarraytests;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
public class MultidimensionalArrayTests {
static ArrayInt2Dv1 array=new ArrayInt2Dv1(10000,10000);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("ignore the warmup");
test();
test();
combined();
combined();
System.out.println("running tests");
test();
test();
test();
System.out.println();
combined();
}
static long test(){
int value=1;
long start,stop,time;
System.out.print("time: ");
start=System.nanoTime();
for(int x=0;x<array.length1;x++){
for(int y=0;y<array.length2;y++){
array.set(x, y, value);
value=array.get(x, y);
}
}
stop=System.nanoTime();
time=(stop-start);
System.out.println(time+" ns");
return time;
}
static void combined(){
int value=1;
long start,stop,time;
System.out.print("time: ");
start=System.nanoTime();
for(int x=0;x<array.length1;x++){
for(int y=0;y<array.length2;y++){
array.set(x, y, value);
value=array.get(x, y);
}
}
stop=System.nanoTime();
time=(stop-start);
System.out.println(time+" ns");
//try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException ex) {}
System.out.print("time: ");
start=System.nanoTime();
for(int x=0;x<array.length1;x++){
for(int y=0;y<array.length2;y++){
array.set(x, y, value);
value=array.get(x, y);
}
}
stop=System.nanoTime();
time=(stop-start);
System.out.println(time+" ns");
//try {Thread.sleep(60000);} catch (InterruptedException ex) {}
System.out.print("time: ");
start=System.nanoTime();
for(int x=0;x<array.length1;x++){
for(int y=0;y<array.length2;y++){
array.set(x, y, value);
value=array.get(x, y);
}
}
stop=System.nanoTime();
time=(stop-start);
System.out.println(time+" ns");
}
}
и
package multidimensionalarraytests;
public class ArrayInt2Dv1 {
int [] array;
public final int length1;
public final int length2;
public ArrayInt2Dv1(int length1, int length2){
this.length1=length1;
this.length2=length2;
array=new int[length1*length2];
}
public int get(int x,int y){
return array[x*length2+y];
}
public void set(int x,int y,int value){
array[x*length2+y]=value;
}
}
--- Edit ---
Вывод в Windows 7 с параметрами -Xms5g -Xmx5g -XX: + PrintCompilation -verbose: gc -XX: CICompilerCount = 1 -Xbatch
time: 299 1 b multidimensionalarraytests.ArrayInt2Dv1::set (15 bytes)
302 2 b multidimensionalarraytests.ArrayInt2Dv1::get (14 bytes)
303 1 % b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test @ 31 (114 bytes)
358 1 % multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test @ -2 (114 bytes) made not entrant
60671451 ns
359 3 b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test (114 bytes)
time: 365 2 % b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test @ 31 (114 bytes)
58104484 ns
time: 425 3 % b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::combined @ 31 (330 bytes)
69008251 ns
time: 806898159 ns
time: 845447596 ns
2146 4 b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::combined (330 bytes)
time: 52493169 ns
time: 804304528 ns
time: 845500191 ns
running tests
time: 51290771 ns
time: 51922285 ns
time: 51264108 ns
time: 52258679 ns
time: 842229025 ns
time: 871403625 ns
В Linux (Ubuntu на VirtualBox на том же компьютере) с теми же параметрами:
283 1 b java.lang.String::hashCode (60 bytes)
285 2 b sun.nio.cs.UTF_8$Encoder::encodeArrayLoop (490 bytes)
287 3 b java.lang.String::charAt (33 bytes)
287 4 b java.lang.String::indexOf (151 bytes)
297 5 b java.io.UnixFileSystem::normalize (75 bytes)
2850 6 b java.lang.String::lastIndexOf (156 bytes)
ignore the warmup
time: 5885 7 b multidimensionalarraytests.ArrayInt2Dv1::set (15 bytes)
5948 8 b multidimensionalarraytests.ArrayInt2Dv1::get (14 bytes)
5949 1% b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test @ 31 (114 bytes)
11529998483 ns
17565 9 b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::test (114 bytes)
time: 1619622928 ns
time: 19718 2% b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::combined @ 31 (330 bytes)
475786382 ns
time: 288586857 ns
time: 315560700 ns
20789 10 b multidimensionalarraytests.MultidimensionalArrayTests::combined (330 bytes)
time: 460577230 ns
time: 311525066 ns
time: 312343429 ns
running tests
time: 310261854 ns
time: 298826592 ns
time: 304689920 ns
time: 315416579 ns
time: 299473245 ns
time: 290211350 ns
