进行 JNI 调用的定量开销是多少？

小开

实际上，您应该自己测试“延迟”是什么。在工程中，延迟被定义为发送零长度消息所需的时间。在这种情况下，它相当于编写最小的 Java 程序，调用一个 do_nothing空的 C + + 函数，计算30次测量所用时间的平均值和标准开发值(做几个额外的预热调用)。对于不同的 JDK 版本和平台，不同的平均结果会产生相同的结果，您可能会感到惊讶。

只有这样做才能给出使用 JNI 对于目标环境是否有意义的最终答案。

小开

最佳答案

快速分析器测试结果:

Java 类:

public class Main {
private static native int zero();


private static int testNative() {
return Main.zero();
}


private static int test() {
return 0;
}


public static void main(String[] args) {
testNative();
test();
}


static {
System.loadLibrary("foo");
}
}

C 库:

#include <jni.h>
#include "Main.h"


JNIEXPORT int JNICALL
Java_Main_zero(JNIEnv *env, jobject obj)
{
return 0;
}

结果:

single invocation 10 calls in a loop 100 calls in a loop

系统详情:

java version "1.7.0_09"
OpenJDK Runtime Environment (IcedTea7 2.3.3) (7u9-2.3.3-1)
OpenJDK Server VM (build 23.2-b09, mixed mode)
Linux visor 3.2.0-4-686-pae #1 SMP Debian 3.2.32-1 i686 GNU/Linux

更新: X86(32/64位)和 ARMv6的卡尺微基准测试如下:

Java 类:

public class Main extends SimpleBenchmark { private static native int zero(); private Random random; private int[] primes; public int timeJniCall(int reps) { int r = 0; for (int i = 0; i < reps; i++) r += Main.zero(); return r; } public int timeAddIntOperation(int reps) { int p = primes[random.nextInt(1) + 54]; // >= 257 for (int i = 0; i < reps; i++) p += i; return p; } public long timeAddLongOperation(int reps) { long p = primes[random.nextInt(3) + 54]; // >= 257 long inc = primes[random.nextInt(3) + 4]; // >= 11 for (int i = 0; i < reps; i++) p += inc; return p; } @Override protected void setUp() throws Exception { random = new Random(); primes = getPrimes(1000); } public static void main(String[] args) { Runner.main(Main.class, args); } public static int[] getPrimes(int limit) { // returns array of primes under $limit, off-topic here } static { System.loadLibrary("foo"); } }

结果(x86/i7500/Hotspot/Linux) :

Scenario{benchmark=JniCall} 11.34 ns; σ=0.02 ns @ 3 trials Scenario{benchmark=AddIntOperation} 0.47 ns; σ=0.02 ns @ 10 trials Scenario{benchmark=AddLongOperation} 0.92 ns; σ=0.02 ns @ 10 trials benchmark ns linear runtime JniCall 11.335 ============================== AddIntOperation 0.466 = AddLongOperation 0.921 ==

结果(amd64/phenom 960T/Hostspot/Linux) :

Scenario{benchmark=JniCall} 6.66 ns; σ=0.22 ns @ 10 trials Scenario{benchmark=AddIntOperation} 0.29 ns; σ=0.00 ns @ 3 trials Scenario{benchmark=AddLongOperation} 0.26 ns; σ=0.00 ns @ 3 trials benchmark ns linear runtime JniCall 6.657 ============================== AddIntOperation 0.291 = AddLongOperation 0.259 =

结果(armv6/BCM2708/Zero/Linux) :

Scenario{benchmark=JniCall} 678.59 ns; σ=1.44 ns @ 3 trials Scenario{benchmark=AddIntOperation} 183.46 ns; σ=0.54 ns @ 3 trials Scenario{benchmark=AddLongOperation} 199.36 ns; σ=0.65 ns @ 3 trials benchmark ns linear runtime JniCall 679 ============================== AddIntOperation 183 ======== AddLongOperation 199 ========

总结一下，在典型的(X86)硬件和 Hotspot VM上，JNI调用大致相当于10-25个 java 操作。毫不奇怪，在更少优化的 零虚拟机下，结果是完全不同的(3-4操作)。

感谢@Giovanni Azua和@Marko Topolnik的参与和提示。

小开

因此，我刚刚测试了在 Windows 8.1,64位，使用 Eclipse Mars IDE，JDK 1.8.0 _ 74和带 Profile Startup 附加组件的 VirtualVM profiler 1.3.8对 C 的 JNI 调用的“延迟”。

设置: (两种方法)
SOMETHING ()传递参数、完成操作并返回参数
NOTHING ()传入相同的参数，不对它们进行任何操作，并返回相同的参数。

(每个人都被叫了270次)
SOMETHING ()的总运行时间: < strong > 6523ms
NOTHING ()的总运行时间: < strong > 0.102 ms

因此在我的例子中，JNI 调用是可以忽略不计的。

进行 JNI 调用的定量开销是多少？

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