（この記事は 地平線に行く とのマルチポストです）
よく Java の実行バージョンを上げるだけで速くなるという話を聞きます。
でも、本当にそうなのでしょうか。また、本当だとしたらどれぐらい速くなるのでしょうか。
そこで、簡単なプログラムで実験してみました。
実験概要
実験用に、数独を解く Java のプログラムを作成しました。
このプログラムは単純な演算を繰り返し行ってるだけなので、Webアプリケーションのような複雑なプログラムとはおそらく傾向が違いますが、参考程度にはなるかなと思います。
これをJava 1.1 でコンパイルし、Java 1.1 ～ 12 の各 Oracle JDK (32bit/64bit) で**数独100万問のデータセットを読み込んで解き終わるまでの時間を測定しました。1**
細かい測定条件は以下の通り。
- 実行環境
- Windwos 10 Home 1809 (64bit)
- Intel Core i7-7500 CPU @ 2.70GHz
- Java の実行オプション
- 測定方法
- 各バージョンごとに5回測定し、中央値を取得
実験結果
処理は二つのパートに分かれているので、その処理ごとグラフ軸を分けました。
- 数独100万問のデータセットを読み込む処理 (下図の青い部分)
- この部分は、主に GC の性能に左右される
- 数独を解く処理 (下図の赤い部分)
- この部分は、主に JIT 最適化の性能に左右される
その実験結果がこちら。
グラフの元データ...
| Java | Version | データ読み込み(ms) | 数独解析(ms) | 合計(ms) |
|---|---|---|---|---|
| Java 1.1 (32bit) | 1.1.8 | 8,313 | 4,231 | 12,544 |
| Java 1.2 (32bit) | 1.2.2_017 | 6,647 | 4,360 | 11,006 |
| Java 1.3 (32bit) | 1.3.0_05 | 10,747 | 6,905 | 17,652 |
| Java 1.3.1 (32bit) | 1.3.1_28 | 7,647 | 5,093 | 12,740 |
| Java 1.4 (32bit) | 1.4.0_04 | 8,061 | 4,741 | 12,802 |
| Java 1.4.1 (32bit) | 1.4.1_07 | 7,810 | 4,796 | 12,606 |
| Java 1.4.2 (32bit) | 1.4.2_19 | 3,437 | 3,281 | 6,717 |
| Java 5 (32bit) | 1.5.0_22 | 3,050 | 3,289 | 6,338 |
| Java 6 (32bit) | 1.6.0_45 | 3,530 | 4,077 | 7,607 |
| Java 7 (32bit) | 1.7.0_80 | 3,411 | 3,211 | 6,622 |
| Java 8 (32bit) | 1.8.0_202 | 3,239 | 3,257 | 6,496 |
| Java 6 (64bit) | 1.6.0_45 | 5,029 | 3,312 | 8,341 |
| Java 7 (64bit) | 1.7.0_80 | 7,019 | 3,148 | 10,167 |
| Java 8 (64bit) | 1.8.0_202 | 5,050 | 3,054 | 8,104 |
| Java 9 (64bit) | 9.0.4 | 2,101 | 2,961 | 5,061 |
| Java 10 (64bit) | 10.0.2 | 2,056 | 3,054 | 5,110 |
| Java 11 (64bit) | 11.0.3 | 1,922 | 3,343 | 5,265 |
| Java 12 (64bit) | 12.0.1 | 1,934 | 3,422 | 5,356 |
考察
「今回のプログラムでは」という前提が付きますが、データから以下のことが見て取れます。
- Java 1.1 に比べて、最近の Java は2倍以上速くなっている
- Java 1.3 で急激に遅くなっている。まだ、HotSpot が成熟していなかった？
- Java 1.4.1 までは遅かったが、Java 1.4.2 でぐっと速くなっている
- データ読み込みが速くなったのは、デフォルトの GC が CMS4 に切り替わったおかげ？5
- リリースノートにUse of SSE and SSE2 instructions on IA32 platformsとあるので、数独解析が速くなっているのはこのおかげ？
- Java 6 ～ 8は、64bit VM より 32bit の方がデータ読み込みが速い
- Java 9 でぐっと速くなっている
まとめ
Java のバージョンを上げるだけで、プログラムは速くなる。
-
後方互換性があるので、Java 1.1 でコンパイルしたクラスファイルは、以降のバージョンでもそのまま動きます。 ↩
-
「あれ
-Xmx-Xmsじゃないの？」って思うかもしれませんが、Java 1.1 ではこのオプションは-mx-msになっています。Java 1.2 で VM オプションの-Xmx-Xmsに変更になったのですが、いまだに-mx-msも使えます。 ↩ -
このオプションがないと HotSpot Client VM が使われてしまい、倍ぐらい遅くなります…。 ↩
-
Concurrent Mark Sweep Garbage Collector。このGCについての詳細は、KUBOTA Yuji さんの資料を参照。 ↩