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java - 如何以精确控制的执行时间启动 Java 程序？

coder 2023-05-18 原文

据我所知，JVM 在启动 Java 应用程序之前会为其分配一些 RAM，并且该内存可以在启动之前由用户控制。但是当我启动一个应用程序时，它每次执行的时间都不同。

这是一个非常简单的 for 循环示例:

package timespent;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        long startTime = System.nanoTime();

        int j = 0;

        for (int i = 0; i < 1.E6; i++) {
            j = i + 1;
        }

        long endTime = System.nanoTime();

        long duration = (endTime - startTime);

        System.out.println("duration = " + duration);
    }
}

它打印出不同的结果:

duration = 5720542
duration = 7331307
duration = 7737946
duration = 6899173

假设我希望它精确地执行 10,000,000 纳秒或 10 毫秒。

我想要什么？

我希望以准确的时间执行 java 应用程序。

我为什么需要这个？

当我启动一个应用程序时，我想在它加载所有组件之前在应用程序启动窗口上显示准确的执行时间。

我想这是一种 CPU 操作，我想知道它是否可能。

Q1:在Java中可以吗？
Q2:如果在 Java 中是不可能的，那么有没有办法通过访问 OS native 方法来实现这一点。例如通过优先考虑 Java 应用程序或其他方式？
Q3:如何将应用程序的状态保存到文件并加载到内存中？

最佳答案

您的时间测量存在多种不确定性来源。所有这些来源不仅会影响您的测量，而且不确定的是运行时本身。不确定性的来源包括:

  • 缓存使用情况(内存的哪些部分被缓存在 CPU 中)。 CPU 执行后台任务可以将数据从缓存中逐出。

  • 内存布局(内存是否直接连接到正在执行的 CPU 内核？)。这可能会随着时间的推移而改变，因为您的进程可能随时迁移到另一个核心。

  • 软件中断(您的操作系统抢占您的进程以运行不同的进程)。在安静的机器上运行可以在一定程度上缓解，但不能保证您不会被打断。

  • 热节流(您的 CPU 认为它太热并降低其时钟速度)。除非您准备在具有固定时钟速度的嵌入式处理器上工作，否则您实际上无能为力。

  • 硬件中断(您的网络连接器从 Internet 上的另一台计算机接收到一些数据)。无论如何，您对何时发生都没有影响。

  • 不可预测的延迟(您正在从磁盘读取一些数据，但首先，磁盘必须等到数据到达读取头以下)。当您一遍又一遍地重复完全相同的操作时，这可能会遵循模式，但是一旦您获得不相关的硬件中断，这可能会导致 1/7200 rpm * 60 s/min = 8.3 ms 的意外延迟.

  • 垃圾收集(你问的是 Java，所以你有一个 GC 在后台运行)。即使是最好的、最现代的垃圾收集器也不能完全避免不时地停止世界。即使它们没有停止世界，它们仍然在后台运行，通过缓存、内存放置和软件中断引入运行时噪音。

这些可能是最重要的来源，可能还有其他来源。关键是，您的进程绝不单独在机器上。除非您在没有操作系统的情况下运行并禁用所有硬件中断，否则您只需要忍受这样一个事实，即您的运行时间会因执行而异，而且根本无法解决这个问题。

关于java - 如何以精确控制的执行时间启动 Java 程序？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/47196129/

何以javasectiondurationstrongexecution-time

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