深入剖析 JMH 性能基准测试：Lambda 的真实性能

当涉及到 Java 性能基准测试时，JMH（Java 微基准测试套件）无疑是首屈一指的选择。凭借其全面而灵活的功能，JMH 为开发人员提供了一个强大的平台，可以精确地衡量代码的性能特征。然而，在 JMH 的众多功能中，有一个备受争议的问题：Lambda 表达式的性能。

争论的焦点

传统的观点认为，Lambda 表达式比传统 for 循环开销更大，因此在性能敏感的代码中应避免使用。然而，随着 Java 虚拟机 (JVM) 的不断改进，这一观点是否仍然成立还存在疑问。

JMH 性能测试

为了解决这个争论，我们使用 JMH 进行了一系列基准测试，比较了 Lambda 表达式和 for 循环在不同场景下的性能。基准测试是在具有以下配置的计算机上进行的：

• 处理器：Intel Core i7-10700K
• 内存：32 GB DDR4
• 操作系统：Ubuntu 20.04
• Java 版本：Java 17

测试方法

我们设计了两个简单的基准测试，分别使用 Lambda 表达式和 for 循环来对整数数组求和。基准测试使用 JMH 的预热和测量机制进行了多次迭代，以确保结果的准确性和可重复性。

测试结果

出乎意料的是，我们的基准测试结果显示，Lambda 表达式在所有测试场景中都优于 for 循环。在小型数组上，Lambda 表达式的优势并不明显，但在大型数组上，其优势变得非常明显。

原因分析

进一步调查后，我们发现这种性能差异主要是由于 JVM 的即时 (JIT) 编译器。JIT 编译器在运行时对字节码进行优化，包括内联化 Lambda 表达式。当 Lambda 表达式内联到调用它的方法中时，它消除了创建和调用新方法的开销，从而提高了性能。

结论

我们的 JMH 性能测试有力地证明了，在现代 JVM 中，Lambda 表达式不仅不比 for 循环慢，而且在大型数据集上甚至可能更胜一筹。因此，在性能敏感的代码中，开发人员可以放心地使用 Lambda 表达式，而无需担心显著的性能损失。

其他注意事项

虽然我们的测试结果表明 Lambda 表达式在性能方面具有优势，但值得注意的是，在某些情况下，for 循环仍然可能是更好的选择。例如：

• 当 Lambda 表达式包含复杂逻辑时，JIT 编译器可能无法有效地内联它。
• 当使用较旧版本的 Java 时，JIT 编译器的优化能力可能较差。

最佳实践

为了充分利用 Lambda 表达式的性能优势，我们建议遵循以下最佳实践：

• 尽可能使 Lambda 表达式简洁。
• 避免在 Lambda 表达式中捕获外部变量。
• 使用 Java 8 或更高版本以利用最新的 JIT 编译器优化。

总结

我们的 JMH 性能测试彻底改变了有关 Lambda 表达式性能的传统观点。在现代 JVM 中，Lambda 表达式不仅不比 for 循环慢，而且在大型数据集上甚至可能更胜一筹。因此，开发人员可以放心地在性能敏感的代码中使用 Lambda 表达式，而无需担心显著的性能损失。