在之前的文章中我分享了三种从一个数组中随机取一个值的方法，分别是：使用随机数、使用 int 递增，使用 atomicinteger 递增。其中后两者都是循序取，并非真的随机。从上次的测试结果中，随机数方案相对后两者性能差异比较大。但是当时多线程的测试都是在达到了 CPU 性能瓶颈的情况下测得，旧闻如下：性能测试中的随机数性能问题探索。
最近又遇到相同的问题，为了更加准确反映三个方案的性能差异，我打算在压力相对偏低的情况下重新测试。毕竟之前测试的都是几百万的 QPS，日常使用中根本不会用的这么高的场景。
用例设计
使用固定 QPS 模型进行测试，这样可以一次测试中获取多组测试数据，然后每次执行增加 10ms 的延迟，模拟接口响应耗时。这次没有覆盖从数组中取值，因为对于所有的实现方案，这个步骤是相同的，只是获取一个数组的索引。
用例如下：
import com.funtester.frame.SourceCode
import com.funtester.frame.execute.FunQpsConcurrent
import groovy.util.logging.Log4j2
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
@Log4j2
class Ts extends SourceCode {
static void main(String[] args) {
def total = 1000_0000
def index = new AtomicInteger()
int i = 0
def test = {
i++ % total
// index.getAndIncrement() % total
getRandomInt(total)
sleep(0.01)
}
new FunQpsConcurrent(test, "测试随机性能").start()
}
}
测试结果
本次数据统计使用 Intellij 自带的 profiler 获取，之前常用的 jconsole 和 jvisualvm 突然不好用，连接不上 JVM 了。
下面分享一下测试结果
| 方案 | TPS（万） | CPU（百分比） |
|---|---|---|
| random | 1 | 13 |
| int | 1 | 15 |
| atomic | 1 | 12 |
| random | 2 | 26 |
| int | 2 | 30 |
| atomic | 2 | 24 |
| random | 3 | 38 |
| int | 3 | 46 |
| atomic | 3 | 38 |
| random | 4 | 51 |
| int | 4 | 60 |
| atomic | 4 | 51 |
| random | 5 | 64 |
| int | 5 | 75 |
| atomic | 5 | 64 |
从以上数据看出，随机数的 CPU 消耗量是非常大的，这里我没有把内存列出来，因为前两项测试中并没有看到内存大较大差异。但是在执行 atomic 方案的方案的时候内存升高较多。随机数和 int 方案堆内存使用最大量约 50M，而 atomic 使用量最大 130M，不过这个增量可以接受的。
除了以上，我还发现一个有趣的现象，如果我先测 1 万，后测试 5 万。或者我先测 5 万，然后降低到 1 万。两个差距还是挺大的。下面分享一下数据，按照测试时间记录数据。
| 方案 | TPS（万） | CPU（百分比） |
|---|---|---|
| atomic | 0.5 | 1 |
| atomic | 1 | 3 |
| atomic | 2 | 10 |
| atomic | 3 | 24 |
| atomic | 4 | 40 |
| atomic | 5 | 64 |
| atomic | 4 | 50 |
| atomic | 3 | 38 |
| atomic | 2 | 26 |
| atomic | 1 | 12 |
| atomic | 0.5 | 6 |
看了监控，怀疑是后面活跃线程持续增长导致的，那么是否可以认为，这里 CPU 使用率差异都是在线程的切换导致的，我现在倾向于是的。后面有机会我会对线程数这个参数进行对比测试，继续优化 FunTester 框架。