cglib相关性能测试对比

背景： 

 

继上一篇文章 cglib源码学习交流  

很多同学提出，因中文文档缺乏，导致对文章中的介绍看的不是很明白，更多的只是想了解具体的使用即可。所以趁势写了这篇博文，主要是将cglib中的几个工具类和常用的Reflect ,BeanUtils做一个对比，顺便也介绍一下cglib的相关用法，一举两得，望大家多多支持。

 

正题：

1.  首先定义一份Pojo Bean ，后续的测试主要围绕这个进行。

 

 

public   static   class  CopyBean {

        private   int         intValue;
        private   boolean     boolValue;
        private   float       floatValue;
        private   double      doubleValue;
        private   long        longValue;
        private   char        charValue;
        private   byte        byteValue;
        private   short       shortValue;
        private  Integer    integerValue;
        private  Boolean    boolObjValue;
        private  Float      floatObjValue;
        private  Double     doubleObjValue;
        private  Long       longObjValue;
        private  Short      shortObjValue;
        private  Byte       byteObjValue;
        private  BigInteger bigIntegerValue;
        private  BigDecimal bigDecimalValue;
        private  String     stringValue;
......// 一堆的setter/getter方法
}

 

 说明： 该copyBean基本包含了java的所有原型对象，基本对象，和常用的BigDecimal,BigInteger，总共17个属性。

 

2.  定义测试模板 (模板模式)

 

   定义一个TestCallback接口。

 

interface  TestCallback {

    String getName();

    CglibPerformanceTest.CopyBean call(CglibPerformanceTest.CopyBean source);
}

 

 

   定义测试的模板方法 

   private static final DecimalFormat integerFormat = new DecimalFormat("#,###");

public   static   void  testTemplate(TestCallback callback, CopyBean source,  int  count) {
        int  warmup =  10 ;
        // 先进行预热，加载一些类，避免影响测试
        for  ( int  i =  0 ; i < warmup; i++) {
            callback.call(source);
        }
        restoreJvm(); // 进行GC回收
        // 进行测试
        long  start = System.nanoTime();
        for  ( int  i =  0 ; i < count; i++) {
            callback.call(source);
        }
        long  nscost = (System.nanoTime() - start);
        System.out.println(callback.getName() + " total cost="  + integerFormat.format(nscost) +  "ns , each cost="
                           + nscost / count  + "ns" );
        restoreJvm();// 进行GC回收

    }

 

 

 说明：

 

• 为了测试更加精确，避免因为在一次的循环中进行处理，jvm内存,GC,Class装载对测试的影响，有一个warmup的过程，先执行少量的测试方法，这里是执行10次
• 避免jvm内存GC对测试id影响，这里有restoreJvm强制进行一次jvm GC
  

   restoreJvm相关方法：

    private static void restoreJvm() {

     int  maxRestoreJvmLoops =  10 ;
    long  memUsedPrev = memoryUsed();
    for  ( int  i =  0 ; i < maxRestoreJvmLoops; i++) {
        System.runFinalization();
        System.gc();

        long  memUsedNow = memoryUsed();
        //  如果多次GC后内存稳定了，就退出
        if  ((ManagementFactory.getMemoryMXBean().getObjectPendingFinalizationCount() ==  0 )
            && (memUsedNow >= memUsedPrev)) {
            break ;
        } else  {
            memUsedPrev = memUsedNow;
        }
    }
}

private   static   long  memoryUsed() {
    Runtime rt = Runtime.getRuntime();
    return  rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
}

 

3.  准备原始的CopyBean数据

 

private   static  CopyBean getBean() {
        CopyBean bean = new  CopyBean();
        bean.setIntValue(1 );
        bean.setBoolValue(false );
        bean.setFloatValue(1 .0f);
        bean.setDoubleValue(1 .0d);
        bean.setLongValue(1l);
        bean.setCharValue('a' );
        bean.setShortValue((short )  1 );
        bean.setByteValue((byte )  1 );
        bean.setIntegerValue(new  Integer( "1" ));
        bean.setBoolObjValue(new  Boolean( "false" ));
        bean.setFloatObjValue(new  Float( "1.0" ));
        bean.setDoubleObjValue(new  Double( "1.0" ));
        bean.setLongObjValue(new  Long( "1" ));
        bean.setShortObjValue(new  Short( "1" ));
        bean.setByteObjValue(new  Byte( "1" ));
        bean.setBigIntegerValue(new  BigInteger( "1" ));
        bean.setBigDecimalValue(new  BigDecimal( "1" ));
        bean.setStringValue("1" );
        return  bean;
    }

 

 

4. 执行相关测试

测试环境说明：

 

• 操作系统 Linux ccbu-156-49 2.6.18-131.el5.customxen #1 SMP Tue Sep 15 15:46:11 CST 2009 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
• 虚拟8cpu , 5G内存
• jdk  1.6.0_18
• jvm 参数 

• -server -Xmx2g -Xms2g -Xmn512m -XX:PermSize=196m -Xss256k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction= 70

   

第一测试主要是一个对象的全部属性 进行拷贝

• BeanCopier  (cglib)
• PropertyUtils (apache-common)
• BeanUtils (apache-common)

1.  BeanCopier  (cglib)

 

• // beanCopier测试
       final  BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(CopyBean. class , CopyBean. class ,  false );
          final  CopyBean beanCopierTarget =  new  CopyBean(); //new一次，避免new对象产生的代价影响测试结果
          testTemplate(new  TestCallback() {
  
              public  String getName() {
                  return   "BeanCopier" ;
              }
  
              public  CopyBean call(CopyBean source) {
                  beanCopier.copy(source, beanCopierTarget, null );
                  return  beanCopierTarget;
              }
          }, bean, testCount);

2.  PropertyUtils (apache-common)

• <span style= "background-color: rgba(0, 0, 0, 0);" > // PropertyUtils测试
          final  CopyBean propertyUtilsTarget =  new  CopyBean();
          testTemplate(new  TestCallback() {
  
              public  String getName() {
                  return   "PropertyUtils" ;
              }
  
              public  CopyBean call(CopyBean source) {
                  try  {
                      PropertyUtils.copyProperties(propertyUtilsTarget, source);
                  } catch  (Exception e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
                  return  propertyUtilsTarget;
              }
  
          }, bean, testCount);</span>

3. BeanUtils (apache-common)

• <span style= "background-color: rgba(0, 0, 0, 0);" > // BeanUtils测试
          final  CopyBean beanUtilsTarget =  new  CopyBean();
          testTemplate(new  TestCallback() {
  
              public  String getName() {
                  return   "BeanUtils" ;
              }
  
              public  CopyBean call(CopyBean source) {
                  try  {
                      BeanUtils.copyProperties(beanUtilsTarget, source);
                  } catch  (Exception e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
                  return  beanUtilsTarget;
              }
  
          }, bean, testCount);</span>

测试结果： 

 

测试次数：testCount = 1000 * 1000 = 100万次

• BeanCopier total cost=36,626,000ns , each cost=36ns
• PropertyUtils total cost=18,173,767,000ns , each cost=18173ns
• BeanUtils total cost=31,236,079,000ns , each cost=31236ns

从这个结果可以看出， BeanCopier是PropertyUtils的504倍， PropertyUtils是BeanUtils的1.71倍， BeanCopier是PropertyUtils的861.84倍，差了近3个数量级。

第二测试主要是一个对象的单个属性 进行拷贝 

• BulkBean (cglib)
• BeanMap (cglib)
• FastClass/FastMethod  (cglib)
• 未处理的jdk reflect (jdk)
• 处理的jdk reflect (jdk)

1. BulkBean 

// 测试BulkBean
        final  BulkBean bulkBean = BulkBean.create(bean.getClass(),  new  String[] { getMethodName },
                                                  new  String[] { setMethodName },  new  Class[] { Integer. class  });
        final  CopyBean bulkBeanTarget =  new  CopyBean();
        testTemplate(new  TestCallback() {

            @Override
            public  String getName() {
                return   "BulkBean" ;
            }

            @Override
            public  CopyBean call(CopyBean source) {
                Object[] result = bulkBean.getPropertyValues(source); // 先调用getter
                bulkBean.setPropertyValues(bulkBeanTarget, result); // 再调用setter
                return  bulkBeanTarget;
            }

        }, bean, testCount);

 

2. BeanMap

// 测试BeanMap
        final  BeanMap sourceMap = BeanMap.create(bean);  // 预先创建对象
        final  BeanMap targetMap = BeanMap.create( new  CopyBean());
        final  CopyBean beanMapTarget =  new  CopyBean();
        testTemplate(new  TestCallback() {

            @Override
            public  String getName() {
                return   "BeanMap" ;
            }

            @Override
            public  CopyBean call(CopyBean source) {
                targetMap.setBean(beanMapTarget); // 将目标对象设置于beanMap
                Object obj = sourceMap.get(fieldName);
                targetMap.put(fieldName, obj);
                return  beanMapTarget;
            }

        }, bean, testCount);

 3. FastClass/FastMethod

// 测试FastClass
        final  FastClass fastClass = FastClass.create(bean.getClass());
        final  FastMethod setFastMetod = fastClass.getMethod(setMethodName,  new  Class[] { Integer. class  });
        final  FastMethod getFastMetod = fastClass.getMethod(getMethodName,  new  Class[] {});
        final  CopyBean fastClassTarget =  new  CopyBean();
        testTemplate(new  TestCallback() {

            @Override
            public  String getName() {
                return   "FastClass" ;
            }

            @Override
            public  CopyBean call(CopyBean source) {

                try  {
                    Object field = getFastMetod.invoke(source, new  Object[] {}); // 调用get方法
                    setFastMetod.invoke(fastClassTarget, new  Object[] { field }); // 调用set方法赋值
                } catch  (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                return  fastClassTarget;
            }

        }, bean, testCount);

 

4.  未处理的jdk reflect

try  {
            // 进行method对象cache，真实应用中一般都会cache method对象
            final  Method getMethod = bean.getClass().getMethod(getMethodName,  new  Class[] {});
            final  Method setMethod = bean.getClass().getMethod(setMethodName,  new  Class[] { Integer. class  });
            // 测试未优化过的Reflect
            final  CopyBean reflect1Target =  new  CopyBean();
            testTemplate(new  TestCallback() {

                @Override
                public  String getName() {
                    return   "未优化过的Reflect" ;
                }

                @Override
                public  CopyBean call(CopyBean source) {
                    try  {
                        Object field = getMethod.invoke(source, new  Object[] {});
                        setMethod.invoke(reflect1Target, new  Object[] { field });
                    } catch  (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return  reflect1Target;
                }

            }, bean, testCount);

        } catch  (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        }

    }

 

5. 处理过的jdk reflect

try  {
            // 进行method对象cache，真实应用中一般都会cache method对象
            final  Method getMethod = bean.getClass().getMethod(getMethodName,  new  Class[] {});
            final  Method setMethod = bean.getClass().getMethod(setMethodName,  new  Class[] { Integer. class  });
            // 测试优化过的Reflect
            getMethod.setAccessible(true ); // 设置不进行access权限检查
            setMethod.setAccessible(true ); // 设置不进行access权限检查
            final  CopyBean reflect2Target =  new  CopyBean();
            testTemplate(new  TestCallback() {

                @Override
                public  String getName() {
                    return   "优化过的Reflect" ;
                }

                @Override
                public  CopyBean call(CopyBean source) {
                    try  {
                        Object field = getMethod.invoke(source, new  Object[] {});
                        setMethod.invoke(reflect2Target, new  Object[] { field });
                    } catch  (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return  reflect2Target;
                }

            }, bean, testCount);
        } catch  (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        }

 

 

 

测试结果：  

 

测试次数：testCount = 1000 * 1000 * 100 = 1亿次

• BulkBean total cost=2,125,759,000ns , each cost=21ns
• BeanMap total cost=2,730,912,000ns , each cost=27ns
• FastClass total cost=2,576,470,000ns , each cost=25ns
• 未处理过的Reflect total cost=2,882,755,000ns , each cost=28ns
• 处理过的Reflect total cost=2,792,828,000ns , each cost=27ns

测试结果，性能相差不多，差距不大，这也可以说明jdk对reflect调用的优化已经做的很棒了。

最后

测试数据仅拱参考，最后测试代码可见附件。测试方法如存在问题，欢迎拍砖