高性能要求下异常对性能影响

主题

高性能要求下异常对性能影响

对比方案

普通接入对比特殊处理：

• 默认实现异常
• 特殊处理 fillInStackTrace 方法

异常代码

NotFilledException.java

public class NotFilledException extends Exception {
    @Override
    public Throwable fillInStackTrace() {
        return this;
    }
}

FilledException.java

public class FilledException extends Exception {
}

JMH 测试代码

...
@Fork(value = 3)
@BenchmarkMode({Mode.Throughput})
@Warmup(iterations = 5, time = 1)
@Measurement(iterations = 8, time = 1)
@Threads(value = 8)
@State(Scope.Benchmark)
public class FilledExceptionBenchmark {
    @Benchmark
    public void fill(Blackhole blackhole) {
        blackhole.consume(new FilledException());
    }

    @Benchmark
    public void notFill(Blackhole blackhole) {
        blackhole.consume(new NotFilledException());
    }
}

测试结果

Benchmark Mode Cnt Score Error Units
fill    thrpt 24    1709917.327 ±    30294.221  ops/s
notFill thrpt 24  216433082.224 ± 17207092.730  ops/s

解读

public synchronized Throwable fillInStackTrace() {
    if (stackTrace != null ||
        backtrace != null /* Out of protocol state */ ) {
        fillInStackTrace(0);
        stackTrace = UNASSIGNED_STACK;
    }
    return this;
}

private native Throwable fillInStackTrace(int dummy);

这是 Throw.java 代码内部实现。可以看到：

1. 存在关键字 synchronized，明显多线程下会有阻塞点。而且不是一个异常的问题，是所有异常，只要调用这个方法，都会阻塞。
2. 存在关键字 native，表明实际上是需要 JVM 将堆栈数据从 C++ 层面上读取出来注入 Java。这也是耗时操作。
3. 处理异常是一个平衡，要在事后追查和性能间获得平衡。普通项目不用在意此事，高性能项目需要考虑这些问题。