[Java] 자바 프로그램의 성능을 측정하는 방법은? (JMH: Java Microbenchmark Harness)
1. Question
자바 프로그램의 성능을 측정하는 방법으로 JMH(Java Microbenchmark Harness)가 있다. 이 JMH는 무엇인가?
2. Answer
JMH(Java Microbenchmark Harness)는 Java 언어로 작성된 프로그램의 성능을 정밀하게 측정하고 분석하기 위해 사용되는 벤치마킹 도구이다. 이 도구는 코드의 성능을 측정하기 위해 설계되었으며, 특히 작은 단위의 코드 조각(예: 메서드, 작은 코드 블록)의 성능을 측정하는 데 매우 적합하다. JMH는 OpenJDK 프로젝트의 일부로 개발되었으며, Java에서 마이크로벤치마킹을 수행하는 표준 방법으로 널리 사용된다.
3. Detail
A. 주요 특징
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정밀한 성능 측정:
JMH는JVM상에서 코드가 실행될 때 발생할 수 있는 다양한 최적화를 고려하여 설계되었다. 이를 통해, 미묘한 성능 차이도 정밀하게 측정할 수 있다. -
다양한 벤치마킹 모드 지원:
JMH는 다양한 벤치마킹 모드를 지원한다. 예를 들어, 초당 연산 횟수(throughput), 평균 시간(average time), 샘플링 시간(sampling time), 단일 연산 시간(single shot time) 등의 모드를 사용할 수 있다. -
유연성 및 확장성:
JMH를 사용하면 매개변수화된 벤치마크, 다중 스레드 벤치마크, 복수 벤치마크 결과의 비교 등 복잡한 벤치마킹 시나리오를 쉽게 구현할 수 있다. -
편리한 결과 분석:
JMH는 결과를 콘솔 출력,CSV,JSON등 다양한 형식으로 제공한다. 이를 통해 결과를 쉽게 부석하고, 다른 도구와 통합할 수 있다.
B. 사용 방법
(1) Maven 설정
JMH를 사용하기 위해서는 Maven 빌드 시스템을 사용하는 것이 일반적이다. pom.xml 파일에 JMH 관련 의존성을 추가한다.
(2) 벤치마크 클래스 작성
벤치마크를 수행할 메서드를 포함하는 클래스를 작성한다. 이 클래스에는 @Benchmark 어노테이션을 사용하여 벤치마크 메서드를 정의하고, 필요한 경우 @Setup 어노테이션을 사용하여 초기화 코드를 작성한다.
@State(Scope.Thread)
public class StringBenchmark {
private List<String> strings;
@Setup
public void setup() {
strings = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
strings.add("Number " + i);
}
}
@Benchmark
public int measureStringLengths() {
return strings.stream().mapToInt(String::length).sum();
}
}
(3) 벤치마크 실행
작성한 벤치마크 클래스를 사용하여 실제 벤치마크를 수행한다. JMH는 커맨드 라인을 통해 벤치마크를 실행할 수 있는 간편한 메커니즘을 제공한다. 또한, Maven을 사용하여 벤치마크를 실행할 수도 있다.
Maven을 사용하여 벤치마크를 실행하는 명령은 다음과 같다.
mvn clean install
java -jar target/benchmarks.jar
(4) 결과 분석
벤치마크 실행이 완료되면, JMH는 표준 출력에 결과를 출력한다. 이 결과에는 각 벤치마크의 실행 시간, 처리량 등의 정보가 포함되어 있으며, 이를 분석하여 애플리케이션의 성능을 평가할 수 있다.
4. Reference
None
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