PricingLoginStart free
Java Academy · leksjon

Unngå eliminering av død kode

Blackhole og tilstand

Leksjon 4 av 413 trinn

Unngå eliminering av død kode er en gratis leksjon i Java Academy på CoddyKit. Dette er leksjon 4 av 4. Du kan lese hele leksjonen gratis nedenfor – og deretter øve praktisk i nettleseren med en innebygd kodeeditor og en AI-veileder som er tilgjengelig døgnet rundt. Den er en del av læringsløpet i Java Academy, og fremdriften din synkroniseres mellom nettet og CoddyKit-appen. Kurset i Java Academy inneholder totalt 4 leksjoner.

Unngå fjerning av død kode

Den største fellen ved mikrobenchmarking er fjerning av død kode (DCE): Hvis JIT-kompilatoren kan bevise at et resultat aldri brukes, sletter den beregningen. Benchmarken måler da ingenting. JMH gir Dem to verktøy for å forhindre dette — returverdier og Blackhole.

Fellen med død kode

Denne løkken beregner en kvadratrot én million ganger, men bruker aldri resultatet. En smart kompilator kan slette hele løkken.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        long t = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
            double ignored = Math.sqrt(i); // result thrown away
        }
        System.out.println("ns: " + (System.nanoTime() - t));
    }
}

Løsning 1: Returner resultatet

Det enkleste forsvaret er å returnere den beregnede verdien fra @Benchmark-metoden. JMH forbruker hver returnerte verdi, så JVM-en kan ikke bevise at den er død.

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;

public class Bench {
    @Benchmark
    public double sqrt() {
        return Math.sqrt(42.0); // returned -> consumed by JMH
    }
}

Løsning 2: Blackhole

Når en benchmark produserer flere verdier, eller De ikke kan returnere én verdi, kan De injisere en Blackhole og kalle consume(...). Blackhole overbeviser JIT-kompilatoren om at hver verdi brukes, uten kostnaden ved reelt arbeid.

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;

public class Bench {
    @Benchmark
    public void manyValues(Blackhole bh) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            bh.consume(Math.sqrt(i));
        }
    }
}

@State-objekter

En @State-klasse inneholder inndata som er ukjente for optimalisatoren, og forhindrer dermed konstantfolding. JMH oppretter en instans av klassen og sender den til benchmarken. Omfanget kan være Thread, Benchmark (delt) eller Group.

import org.openjdk.jmh.annotations.*;

public class Bench {
    @State(Scope.Thread)
    public static class Data {
        public int x = 21;
    }

    @Benchmark
    public int multiply(Data d) {
        return d.x * 2; // d.x is not a compile-time constant
    }
}

@Setup og @TearDown

Inne i en @State-klasse kjøres metoder merket med @Setup før målingen, mens @TearDown kjøres etterpå. Level styrer hyppigheten: Trial (én gang), Iteration eller Invocation.

import org.openjdk.jmh.annotations.*;

@State(Scope.Thread)
public class Data {
    int[] arr;
    @Setup(Level.Trial)
    public void init() {
        arr = new int[1000];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) arr[i] = i;
    }
}

Unngå konstante inputverdier

Gi aldri metoden som testes konstante literalverdier som input. Math.sqrt(2.0) kan foldes til en konstant; Math.sqrt(state.value) kan ikke det. Hent alltid input fra et @State-felt.

Flere returverdier

Hvis benchmarken din naturlig produserer to resultater, kan du returnere det ene og konsumere det andre via en Blackhole, eller slå dem sammen. Hvis ett av dem ikke konsumeres, åpner du DCE-hullet på nytt.

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;

public class Bench {
    @Benchmark
    public int twoResults(Blackhole bh) {
        int a = 3 * 7;
        int b = 5 + 9;
        bh.consume(b);
        return a;
    }
}

Overhead for Blackhole

Blackhole er utformet for å være ekstremt billig og samtidig selv motstandsdyktig mot optimalisering, men den er ikke helt kostnadsfri. For ekstremt raske operasjoner bør du foretrekke å returnere én verdi; bruk Blackhole forbeholdt løkker og tilfeller med flere verdier.

Sjekk tallene dine

Hvis en benchmark rapporterer en umulig lav tid (under ett nanosekund for reelt arbeid), bør du mistenke DCE eller konstantfolding. Kontroller på nytt at resultater returneres eller konsumeres, og at input kommer fra @State.

Sett det hele sammen

En robust benchmark leser input fra et @State-objekt, utfører arbeidet og enten return-erer resultatet eller bruker Blackhole.consume på det. Med disse tre vanene kan ikke DCE og konstantfolding forvrenge målingene dine.

Kort kontroll

Test forståelsen din av hvordan du unngår eliminering av død kode.

Besvar den i den interaktive leksjonen

Oppsummering

Du lærte å holde benchmarker pålitelige:

  • Eliminering av død kode sletter beregninger som ikke brukes.
  • Returner ett enkelt resultat slik at JMH konsumerer det.
  • Bruk Blackhole.consume for løkker og flere verdier.
  • @State-objekter holder input ugjennomsiktig og hindrer konstantfolding.
  • @Setup / @TearDown klargjør og rydder opp i tilstanden på et valgt Level.
Gratis å komme i gang

Lær deg Java med en AI-veileder – gratis

Skriv og kjør ekte kode i nettleseren, få umiddelbar hjelp fra en AI-veileder som er tilgjengelig døgnet rundt, og fortsett der du slapp – på nettet eller i appen.

Kurs
104
Leksjoner
374
Start læringen gratisSe hele kurset

Ofte stilte spørsmål

Er leksjonen «Unngå eliminering av død kode» gratis?

Ja – hele teksten i «Unngå eliminering av død kode» er gratis å lese her på nettet. For å øve interaktivt med en innebygd kodeeditor og en AI-veileder som er tilgjengelig døgnet rundt, og for å låse opp resten av Java Academy-kurset, kan du oppgradere til CoddyKit PRO. Kurset i Java Academy inneholder totalt 4 leksjoner.

Hva lærer jeg i «Unngå eliminering av død kode»?

Blackhole og tilstand Du øver på Java Academy med praktisk kode som du kjører direkte i nettleseren, mens en AI-veileder som er tilgjengelig døgnet rundt, svarer på spørsmålene dine mens du jobber deg gjennom leksjonen.

Trenger jeg erfaring for å begynne med Java Academy?

Ingen tidligere erfaring er nødvendig. Java Academy på CoddyKit er lagt opp for både nybegynnere og viderekomne, så De kan begynne her eller helt fra start og lære i Deres eget tempo. Dette er leksjon 4 av 4.

Hvor lang tid tar leksjonen «Unngå eliminering av død kode»?

De fleste CoddyKit-leksjoner tar omtrent 5–10 minutter. Hver leksjon er kort og interaktiv, slik at De gjør jevne fremskritt og kan fortsette akkurat der De slapp – både på nettet og i appen.

Kan jeg skrive og kjøre kode i denne Java Academy-leksjonen?

Ja. Alle Java Academy-leksjoner har en innebygd kodeeditor, slik at De kan skrive og kjøre ekte kode direkte i nettleseren og få umiddelbar tilbakemelding fra AI – uten lokal konfigurering.

Alle leksjonene i dette kurset

  1. Hvorfor JMH
  2. Skrive en benchmark
  3. Oppvarming og iterasjoner
  4. Unngå eliminering av død kode
← Tilbake til Java Academy