为什么第一个方法调用总是耗时最长？答案

【问题标题】：Why does the first method call always take the longest?为什么第一个方法调用总是耗时最长？
【发布时间】：2017-02-11 01:16:01
【问题描述】：

在阅读了有关 Stack Overflow 上的类似主题后，我编写了以下代码来了解 System.nanoTime() 的一致性。

它只是在对空的 void 函数进行方法调用之前和之后调用 System.nanoTime()，记录过程中经过的时间。但是，正如您在结果中看到的那样，第一次调用总是花费最长的时间。这是什么原因？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            double start = System.nanoTime();
            foo();
            double end = System.nanoTime();
            double diff = end - start;
            System.out.println("Diff: " + diff);
        }
    }

    public static void foo() {

    }
}

结果：

Diff: 2765.0
Diff: 509.0
Diff: 236.0
Diff: 238.0
Diff: 230.0
Diff: 539.0
Diff: 359.0
Diff: 356.0
Diff: 380.0
Diff: 353.0

请注意，我确实读过这个问题：Why does first call to java.io.File.createTempFile(String,String,File) take 5 seconds on Citrix?

此外，此链接有助于将来参考，但不一定回答我的具体问题：How do I write a correct micro-benchmark in Java?

【问题讨论】：

一句话：“缓存”（在各种层上）。一旦涉及到缓存，第二次做同样的事情就会快得多。另外，2 微秒的差异确实没什么好担心的，为什么要将 nanoTime 转换为浮点数？
那个方法真的是空的吗？也许 JVM 会发现并完全优化它？请做两个跟进：a）在没有任何代码或方法调用的情况下测量 nanoTime 差异 b）在 foo 方法中进行一些小计算。
JVM 上的微基准测试很难，因为JIT compiler 可以在代码运行一段时间后巧妙地改变代码的工作方式。正确的方法是使用真正的基准测试框架，如 jmh
并非总是如此。我恢复了你的实验，有时它不是第一个需要最长时间的实验。我的jdk1.8和操作系统win10。
运行代码更长例如20_000 次，它将内联该方法，并将减少调用 System.nanoTime() 所需的时间

标签： java time jvm system

【解决方案1】：

JVM 懒惰地执行类解析（参见JVMS 5.4.3）。在您的情况下，常量池中对 foo 的符号引用在第一次执行 invokestatic 字节码时解决，即在第一次调用该方法时。显然，它比仅仅执行一个已经解析的字节码需要更多的时间。

【讨论】：