О выполнении копирования тематических классов - PullRequest
5 голосов
/ 21 февраля 2020

У меня есть два класса дел: addSmall и addBig. addSmall содержит только одно поле. addBig содержит несколько полей.

case class AddSmall(set: Set[Int] = Set.empty[Int]) {
  def add(e: Int) = copy(set + e)
}

case class AddBig(set: Set[Int] = Set.empty[Int]) extends Foo {
  def add(e: Int) = copy(set + e)
}

trait Foo {
  val a = "a"; val b = "b"; val c = "c"; val d = "d"; val e = "e"
  val f = "f"; val g = "g"; val h = "h"; val i = "i"; val j = "j"
  val k = "k"; val l = "l"; val m = "m"; val n = "n"; val o = "o"
  val p = "p"; val q = "q"; val r = "r"; val s = "s"; val t = "t"
}

Быстрый бенчмарк с использованием JMH показывает, что копирование addBig объектов намного более обширно, даже если я изменяю только одно поле ..

import java.util.concurrent.TimeUnit
import org.openjdk.jmh.annotations._

@State(Scope.Benchmark)
class AddState {
  var elem: Int = _
  var addSmall: AddSmall = _
  var addBig: AddBig = _

  @Setup(Level.Trial)
  def setup(): Unit = {
    addSmall = AddSmall()
    addBig = AddBig()
    elem = 1
  }
}

@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
@BenchmarkMode(Array(Mode.Throughput))
class SetBenchmark {
  @Benchmark
  def addSmall(state: AddState): AddSmall = {
    state.addSmall.add(state.elem)
  }

  @Benchmark
  def addBig(state: AddState): AddBig = {
    state.addBig.add(state.elem)
  }
}

И результаты показывают, что копирование addBig более чем в 10 раз медленнее, чем копирование addSmall!

> jmh:run -i 5 -wi 5 -f1 -t1
[info] Benchmark                                   Mode  Cnt       Score       Error   Units
[info] LocalBenchmarks.Set.SetBenchmark.addBig    thrpt    5   10732.569 ±   349.577  ops/ms
[info] LocalBenchmarks.Set.SetBenchmark.addSmall  thrpt    5  126711.722 ± 10538.611  ops/ms

Почему копирование объекта намного медленнее для addBig? As Насколько я понимаю структурное совместное использование, поскольку все поля являются неизменяемыми, копирование объекта должно быть очень эффективным, поскольку для него нужно только хранить изменения («дельта»), которые в данном случае являются только набором s, и, следовательно, должны давать одинаковые производительность как addSmall.


РЕДАКТИРОВАТЬ: та же проблема производительности возникает, когда состояние является частью класса дела.

case class AddBig(set: Set[Int] = Set.empty[Int], a: String = "a", b: String = "b", ...) {
  def add(e: Int) = copy(set + e)
}

Ответы [ 3 ]

5 голосов
/ 21 февраля 2020

Полагаю, это потому, что класс AddBig расширяет черту Foo, которая имеет все эти поля String - a до t. Кажется, что в объекте результата они будут объявлены как обычные поля, а не поля static, если сравнивать с Java, следовательно, выделение памяти для объекта может быть причиной root снижения производительности копирования.

ОБНОВЛЕНИЕ : Чтобы проверить эту теорию, вы можете попробовать использовать инструмент JOL (Java Object Layout) - openjdk. java .net / projects / code-tools / jol

Вот простой пример кода:

import org.openjdk.jol.info.{ClassLayout, GraphLayout}
println(ClassLayout.parseClass(classOf[AddSmall]).toPrintable())
println(ClassLayout.parseClass(classOf[AddBig]).toPrintable())

println(GraphLayout.parseInstance(AddSmall()).toPrintable)
println(GraphLayout.parseInstance(AddBig()).toPrintable)

, который в моем случае дал следующий вывод (короткая версия для удобства чтения ответа):

xample.AddSmall object internals:
 OFFSET  SIZE                             TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0    12                                  (object header)                           N/A
     12     4   scala.collection.immutable.Set AddSmall.set                              N/A
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

example.AddBig object internals:
 OFFSET  SIZE                             TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0    12                                  (object header)                           N/A
     12     4   scala.collection.immutable.Set AddBig.set                                N/A
     16     4                 java.lang.String AddBig.a                                  N/A
     20     4                 java.lang.String AddBig.b                                  N/A
     24     4                 java.lang.String AddBig.c                                  N/A

Instance size: 96 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

example.AddSmall@ea1a8d5d object externals:
          ADDRESS       SIZE TYPE                                     PATH                           VALUE
        770940b28         16 example.AddSmall                                                        (object)
        770940b38     470456 (something else)                         (somewhere else)               (something else)
        7709b38f0         16 scala.collection.immutable.Set$EmptySet$ .set                           (object)


example.AddBig@480bdb19d object externals:
          ADDRESS       SIZE TYPE                                     PATH                           VALUE
        770143658         24 java.lang.String                         .h                             (object)
        770143670         24 [C                                       .h.value                       [h]
        770143688      15536 (something else)                         (somewhere else)               (something else)
        770147338         24 java.lang.String                         .m                             (object)
        770147350         24 [C                                       .m.value                       [m]
        770147368    1104264 (something else)                         (somewhere else)               (something else)
        770254cf0         24 java.lang.String                         .r                             (object)
        770254d08         24 [C                                       .r.value                       [r]
        770254d20    7140768 (something else)                         (somewhere else)               (something else)
        7709242c0         24 java.lang.String                         .a                             (object)

Так, как вы можете поля из родительской черты также становятся полями классов, поэтому будут скопированы вместе с объектом.

Надеюсь, это поможет!

1 голос
/ 21 февраля 2020

Ваша черта Foo добавляет 20 членов к каждому подклассу, даже если они являются константами. Это потребует больше памяти и замедлит копирование класса.

Рассмотрим

1) Сделав их def вместо val, чтобы они больше не были членами данных

ИЛИ

2) Перемещение их в класс-компаньон для черты и доступ как Foo.a et c.

1 голос
/ 21 февраля 2020

Вы проверили этот вопрос? scala реализация экземпляра класса case Вы можете проверить сгенерированные компилятором вещи, чтобы уточнить это. Есть вероятность, что эти значения стали обычными полями класса case и копируются каждый раз при копировании класса.

...