JAVA教程之在JVM中到场CRC32 Intrinsic减速CRC校验仓酷云

学习JAVA的目的更多的是培养自身的工作能力，我觉得工作能力的一个核心就是：独立思考能力，因为只有独立思考后，才会有自己的见解成绩：
在Java使用中比方在Hadoop中，常常用到CRC校验盘算。关于Java开辟者来讲，今朝可用的完成是java.util.zip类，他经由过程JNI挪用zlib中crc32函数。这里有两本性能瓶颈。其一，JNI的挪用功能很低，假如每次盘算的数据量很小，好比1、2个byte，那末JNI的挪用开支远远高于盘算开支。其二，固然zlib的crc32完成是查表完成，可是自己功能另有很年夜的提拔空间。
对此，Hadoop社区今朝完成了Java版本的CRC32类来克制JNI的开支，它在JIT后速率会快于经由过程JNI挪用的Native完成。下图是经由过程运转PureJavaCRC32作者供应的benchmark程序得出的功能数据。

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横坐标是每次盘算的字节巨细。可见，不管盘算字节巨细，PureJava完成分明快于ZlibCRC完成。
淘宝的优化办法：
关于瓶颈1，固然PureJava完成比本来快了很多，可是这远远没有到达极致。为了不JNI挪用开支，能够经由过程完成JVMIntrinsic来优化。Intrinsic能够在JIT过程当中将响应的完成inline到JIT后的天生的方针平台（如x86）指令中，比方Math.sin。
关于瓶颈2，SSE4.2指令集供应了CRC32指令减速校验盘算，这个指令的latency为3，thoughput是1，相称给力。固然多项式是crc32c和zlib的crc32分歧，可是假如没有汗青数据的累赘，仍是能够使用的。
优化了局：
使用了CRC32指令并完成为JVMIntrinsic后，我们看一下这个完成将有甚么样的体现？

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是的，您没有看错，运转一样的benchmark程序，使用CRC32指令的JVMIntrinsic完成了可怕的完胜。在1个字节盘算下，zlibJNI完成速率是13M/s，PureJava完成是93M/s，CRC32Intrinsic是114M/s。在1K字节盘算下，CRC32Intrinsic完成是PureJava完成速率的10倍，是ZlibJNI完成的20倍，到达了6GB/s。再次夸大，这都是Java程序挪用的功能。
停止了？
木有，木有。这还不是极致，第一，今朝的Intrinsic完成为了便利，并未将CRC32指令间接inline到JIT后的指令中，必要经由过程call指令挪用。第二，注重到CRC32指令的latency是3，今朝完成没有益用ILP，实际上还能进步3倍功能。实践上我们已有了再进步2.6倍的完成。是的，再进步2.6倍。
预知后事怎样，敬请延续存眷中心体系研发部公用盘算组。

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