JMH难题：StringBuilder与StringBand

我很难理解此基准测试的情况。与相比，我想衡量我的样本课程的StringBand工作方式StringBuilder。的想法StringBand是将字符串连接到toString()，而不是append()。

资料来源

这是StringBand来源-删除了基准：

public class StringBandSimple {

private String[] array;
private int index;
private int length;

public StringBandSimple(int initialCapacity) {
    array = new String[initialCapacity];
}

public StringBandSimple append(String s) {
    if (s == null) {
        s = StringPool.NULL;
    }
    if (index >= array.length) {
        //expandCapacity();
    }
    array[index++] = s;
    length += s.length();
    return this;
}

public String toString() {
    if (index == 0) {
        return StringPool.EMPTY;
    }

    char[] destination = new char[length];
    int start = 0;
    for (int i = 0; i < index; i++) {
        String s = array[i];
        int len = s.length();
        //char[] chars = UnsafeUtil.getChars(s);
        //System.arraycopy(chars, 0, destination, start, len);
        s.getChars(0, len, destination, start);
        start += len;
    }
    return new String(destination);
}
}

此代码使用：UnsafeUtil.getChars()实际获取Stringchar []而不进行复制，请参见此处的代码。我们也可以使用getChars()和它仍然相同。

这是JMH测试：

@State
public class StringBandBenchmark {

String string1;
String string2;

@Setup
public void prepare() {
    int len = 20;
    string1 = RandomStringUtil.randomAlphaNumeric(len);
    string2 = RandomStringUtil.randomAlphaNumeric(len);
}

@GenerateMicroBenchmark
public String stringBuilder2() {
    return new StringBuilder(string1).append(string2).toString();
}

@GenerateMicroBenchmark
public String stringBand2() {
    return new StringBandSimple(2).append(string1).append(string2).toString();
}

}

分析

这是我对添加两个20个字符的字符串时发生的情况的理解。

StringBuilder

• new char[20+16] 已创建（36个字符）
• arraycopy被要求将20个string1字符复制到StringBuilder
• 在第二次追加之前，先StringBuilder扩展容量，因为40> 36
• 因此，new char[36*2+2]被创建
• arraycopy 20个字符到新缓冲区
• arraycopy 追加20个字符 string2
• 最后，toString()回报new String(buffer, 0, 40)

弦带

• new String[2] 被建造
• 都追加只是将字符串保留在内部缓冲区中，直到toString()被调用
• length 增加两次
• new char[40] 已创建（结果字符串的总长度）
• arraycopy20个第一个字符串字符（UnsafeUtil提供字符串的实际char[]缓冲区）
• arraycopy 20秒字符串
• 最后，回报 new String(buffer, 0, 40)

期望

随着StringBand我们有：

• 一少arraycopy-这样做的全部目的是什么
• 分配规模较小：new String[]和new char[]vs. 2new char[]
• 而且我们没有很多检查StringBuilder方法，例如尺寸等

因此，我希望它的StringBand运行速度至少与相同StringBuilder，甚至更快。

基准结果

我在MacBookPro上运行基准测试，2013年中。使用JMH v0.2和Java 1.7b45

命令：

java -jar build/libs/microbenchmarks.jar .*StringBand.* -wi 2 -i 10 -f 2 -t 2

预热迭代次数（2）很好，因为我可以看到第二次迭代达到了相同的性能。

Benchmark                                    Mode Thr     Count  Sec         Mean   Mean error    Units
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBand2       thrpt   2        20    1    37806.993      174.637   ops/ms
j.b.s.StringBandBenchmark.stringBuilder2    thrpt   2        20    1    76507.744      582.131   ops/ms

结果说StringBuilder快了两倍。当我将线程数增加到16，或BlackHole在代码中显式使用s时，也会发生同样的情况。

为什么？