Go和Java的性能对比,真的如此吗？

时间:2020-01-14 阿伟~ 人气:2

前两天我看到了一篇文章，测试Java和Go和Python的性能，其测试内容是一个排序，排序一亿次，然后看那个语言耗时最短，我先贴一下这个文章的测试结果，Java竟然比Go快了一倍不止，Go不是号称接近C的性能吗,难道？结尾我会把我看的这篇文章链接共享出来，接下来听我分析，

准备测试代码

Java测试代码

可以看的出来逻辑很简单，对一个固定数组排序，for循环执行一亿次，记录总的耗时时间，代码和我看过的文章代码一致。

public static void main(String[] args) {
    //记录开始时间
    long start = System.nanoTime();
    int num = 100000000;
    for (int i = 0; i < num; i++) {
        BubbleSort(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
    }
    //打印耗时时间
    System.out.println(System.nanoTime() - start);
}
//排序
public static void BubbleSort(int... arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
            if (arr[j] < arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

Go测试代码

和Java的功能是一样的，也是一亿次排序，代码和我看过的文章代码一致。

func Sort() {
   start := time.Now().UnixNano()
   var arr []int
   const NUM int = 100000000
   for i := 0; i < NUM; i++ {
      arr = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
      bubbleSort(arr)
   }
   //打印消耗时间
   fmt.Println(time.Now().UnixNano() - start)
}
//排序
func bubbleSort(arr []int) {
   for j := 0; j < len(arr)-1; j++ {
      for k := 0; k < len(arr)-1-j; k++ {
         if arr[k] < arr[k+1] {
            temp := arr[k]
            arr[k] = arr[k+1]
            arr[k+1] = temp
         }
      }
   }
}

我们分别执行以下这两段代码，看看结果到底多少呢，我的本地环境如下：
Java : jdk1.8，GoLang ：1.12
i7处理器，16G内存，Windows10系统

Java结果：3263111300 ns = 3263 ms = 3.2 s
Go结果： 7165483700 ns = 7165 ms = 7.1 s

看到这个结果你信了吗? Java比Go的性能要好，快了一倍不止，我以前看到的文章难道都欺骗了我吗？

解密开始

仔细观察两段代码，其实是有一些细微区别的，有时候一点点的细微区别导致的结果千差万别，甚至让你得出一个错误结论从而误导你，看下面Go的代码,这个代码片段是在Sort方法中出现的，我们看到有一个arr变量，这个变量并没有在for循环中定义，而是在for循环外定义的，在for循环里面不断被重新赋值。

var arr []int
const NUM int = 100000000
for i := 0; i < NUM; i++ {
   arr = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
   bubbleSort(arr)
}

将上面的代码改成如下：

const NUM int = 100000000
for i := 0; i < NUM; i++ {
   arr := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
   bubbleSort(arr)
}

完成之后，我们再次测试，结果如下,这下心里稍微平衡一点了，要不然我一直热爱的Go语言竟然性能如此之差，怎么受得了呢。那么为什么就改了一行代码，差距如此之大。

Java结果：3263111300 ns = 3263 ms = 3.2 s
Go结果： 4137247700 ns = 4137 ms = 4.1 s

这其实涉及到Go的变量分配问题，Go内存分两种堆和栈，一个变量要么被分配在堆上，要么分配在栈上。
堆：由 GC 负责回收。对应于进程地址空间的堆
栈：不涉及 GC 操作。每个 goroutine 都有自己的栈，初始时被分配在进程地址空间的栈上，扩容时被分配在进程地址空间的堆上。

我们这里的arr变量是一个局部变量，那么到底Go将它分配在哪里呢？，我们对这两段代码做反编译分析，写一个main.go文件，在main函数中分别调用两个排序函数，然后执行这个命令：go tool compile -m main.go，得到结果如下，其中第一个圈红的是修改前的代码arr变量是被分配在堆上，修改后的代码arr变量是被分配在栈上，这是Go自主优化的，是怎么确定呢？Go通过做逃逸分析得出的，相信大家已经明白一些了，关于变量分配就说到这里，这个话题很深，可以聊很久，后面公众号会单独谈这个问题的，现在能说明白问题就行。

事实上，如果你再深入一下，你对Java和Go的for循环次数调整一下，比如都调整为循环一千次，你再比较结果，你会发现Go的性能比Java的好，为什么呢？我提个醒，你可以从GC和Java的JIT优化方面思考一下。

再有如果对Go的bubbleSort方法改为指针传递，如下，那么Go的执行性能又将如何，你可以试一试，留言区讨论。

func bubbleSort(arr *[]int) {
}

写在最后

抛开应用场景去谈性能都是耍流氓，每个语言都有自己的应用场景，有编译时，运行时的优化等，单单靠一个排序函数的结果探讨Java和Go的性能是错误的。网上也有很多实验来说明Go的性能是Java的好几倍，希望你见到时好好思考一下，这个测试是客观的吗？为什么会出现这个我意料之外的结果？

我看到的文章链接：https://studygolang.com/articles/25933

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