Java 9 on kymmenen kertaa nopeampaa!

Törmäsin mielenkiintoiseen ilmiöön taannoin. Valmistelin esitystä suorituskyvystä ja Java muistimallista, ja ajoin eräänlaista benchmark sovellusta Dockerin avulla eri virtuaalikoneissa. Sovelluksen ideana on sisältää aika typerästi kirjoitettua mutta varsin tavanomaista Java-koodia. Silmukoita, ehtolauseita, merkkijonojen käsittelyä, laskentaa, kokoelmien käsittelyä, ja kellottaa paljonko kaikkeen menee aikaa. Tällä voidaan myös nähdä nykyaikaisen virtuaalikoneen itseään optimoiva vaikutus – kun ajo jatkuu, nopeus yleensä kasvaa. Tässä on sovelluksen mittaustuloksia Oracle Java 6 Docker kontissa ajettuna:

Screenshot 2016-10-16 13.19.54.png

Eli, yhden kierroksen aika on n. 84 sekuntia, laskien 82 sekuntiin jahka virtuaalikone vähän ”lämpenee” eli käytännössä jit-kääntää enemmän koodia ja tekee muita tarvittavia optimointeja.

 

Tässä on OpenJDK+Java 8 ajotulokset:

Screenshot 2016-10-16 13.23.31.png

Kuten tuloksista näkyy, uudempi virtuaalikone optimoi usein tehokkaammin. Tässä kierrosajat pyörivät n. 62 sekunnin pinnassa – Java 6 verraten on irronnut noin 20 sekuntia, tai 1/4 suoritusajasta. Paras kierrosaika oli jopa 52 sekuntia. Aika hyvä tulos!

Kokeillaanpa G1 roskankeruualgoritmilla:

Screenshot 2016-10-16 13.35.12.png

Oops! Vaikka G1 on teoriassa kauneinta ja uusinta mitä roskankeruualgoritmeihin tulee, se ei ole joka ongelmaan optimaalinen ratkaisu. Suoritusajat vaihtelevat 98 ja 104 sekunnin välillä ja ovat nousemaan päin. Tällä sovelluksella ja tämän koneen muistilla tässä tuli takapakkia, huonompi suorituskyky. Varmaan tästä syystä G1 ei ole vielä oletusalgoritmina vaan pitää erikseen kytkeä päälle lisäparametrilla -XX:+UseG1GC.

Java 9 julkaistaan vasta pitkällä ensi vuonna. Siitä on kuitenkin jo prereleaseja liikkeellä, ja jopa Docker virtuaalikuva. Tämän ansiosta on lasten leikkiä ajaa sama koodi Java 9:llä. Tulokset tässä:

Screenshot 2016-10-16 13.36.26.png

WUT? Sama koodi, tekee saman asian, sama koneympäristö ja resurssit. Suoritusajat vaihtelevat 9 ja 12 sekunnin  välillä. Karkeasti ottaen noin kymmenen kertaa nopeampaa kuin useimmat muut testiajot, ja yli viisi kertaa nopeampaa kuin paras tulos tähän asti.

Jotain on muuttunut. Mitä, en tiedä vielä. Epäilen että yksi tekijä voi olla Jigsaw moduulimallit. Toinen tekijä lienee, että on taas opittu tunnistamaan joku negatiivinen koodaustapa, ja optimoimaan sen suoritus. Tulokset tuskin ovat yleispäteviä, ne pätevät lähinnä tähän tyypilliseen koodiesimerkkiin mitä käytin, ja tähän ympäristöön. Docker välissä voi myös vaikuttaa jotain, tuskin kuitenkaan paljoa. Niin tai näin, koodi otti taas kerran hurjan tehokkuushypyn. Tätä herkkua olisi luvassa ensi vuonna.

Virtuaalikoneiden ihanuus on siinä, että nautit kaikista edistysaskelista, ilman koodimuutoksiakin. IBM nimesi juuri oman open source JDK 9 versionsa JIT-kääntäjän Testarossaksi, joten veikkaisin että sieltä on myös suurta hyvyyttä tulossa.

p.s. Docker on ihana keksintö!

p.p.s. Niin on Cathode terminaalikin :p