TP - écoconception java

Code a améliorer

float compute(float angle) {
    float alpha = cos(angle) * sin(angle);
    float beta = cos(angle) * tan(angle);
    float gamma = tan(angle) * sin(angle);

    return alpha + beta + gamma;
}

À partir du code donné

• Quels sont les problèmes ?
• Comment peut-on améliorer ?

Amélioration : factorisation

Si un même calcul coûteux est fait plusieurs fois, stocker le résultat dans une variable plutôt qu'effectuer le calcul plusieurs fois.

float compute(float angle) {
    float cosAngle = cos(angle);
    float sinAngle = sin(angle);
    float tanAngle = tan(angle);
 
    float alpha = cosAngle * sinAngle;
    float beta = cosAngle * tanAngle;
    float gamma = tanAngle * sinAngle;
 
    return alpha + beta + gamma;
}

Amélioration : cohérence des types

float compute(float angle) {
    float cosAngle = cosf(angle);
    float sinAngle = sinf(angle);
    float tanAngle = tanf(angle);
 
    float alpha = cosAngle * sinAngle;
    float beta = cosAngle * tanAngle;
    float gamma = tanAngle * sinAngle;
 
    return alpha + beta + gamma;
}

Amélioration : valeurs approchées si précision acceptable

En imaginant qu'on dispose de méthodes faisant les calculs approximatifs

• cos_approx()
• sin_approx()
• tan_approx()

Si le résultat ne nécessite pas une grande précision. Il peut être acceptable d'utiliser les méthodes approximatives moins coûteuses

int compute(int angle) {
    int cosAngle = cos_approx(angle);
    int sinAngle = sin_approx(angle);
    int tanAngle = tan_approx(angle);
 
    int alpha = cosAngle * sinAngle;
    int beta = cosAngle * tanAngle;
    int gamma = tanAngle * sinAngle;
 
    return alpha + beta + gamma;
}

Limiter le nombre de librairies importées

Choix des collections

https://www.research-bl.com/green-it-cheat-sheets/

https://github.com/supertanuki/numeriqueEcoResponsable

Complexité O notation

Réduire la compléxité de vos calculs en réduisant la complexité Big O notation

• Limiter les boucles imbriquées
• Utiliser les collections appropriées au problème

Mesurer avec Java Flight Recorder

Depuis Intellij

• lancer un programme en mode Profiler

Attendre un peu

Ouvrir le menu "Profiler"

Recent snapshots

• ouvrir le rapport "Open Snapshot"

Note : on peut aussi profiler des processus Java en cours d'excution (ex. Scene Builder).

Fichiers .jfr ou .hprof

Cpu time

• Flame graph
• Call tree
• Method list
• Timeline
• Events

Quand on a analysé dans le code depuis intelliJ on peut même voir des infos directement dans le code.

Memory allocations

Microbenchmark

 <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-core</artifactId>
        <version>1.37</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
        <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
        <version>1.37</version>
    </dependency>

<plugin>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.14.1</version>
    <configuration>
        <source>25</source>
        <target>25</target>
        <!-- Microbenchmark annotation processing -->
        <annotationProcessorPaths>
            <path>
                <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>
                <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>
                <version>1.37</version>
            </path>
        </annotationProcessorPaths>
    </configuration>
</plugin>

package tp10.microbenchmark;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.BenchmarkMode;
import org.openjdk.jmh.annotations.Mode;
import school.coda.java.ecoconception.caching.Caching;

public class BenchmarkRunner {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        org.openjdk.jmh.Main.main(args);
    }


    static final double[] angles = {
            0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 9,
            10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 18, 19,
            20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 28, 29,
            30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 38, 39,
            40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 48, 49,
            50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 58, 59,
            60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 68, 69,
            70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 78, 79,
            80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 88, 89,
            90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 98, 99,
            100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 108, 109,
            110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 118, 119,
            120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 128, 129,
            130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 138, 139,
            140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 148, 149,
            150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 158, 159,
            160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 168, 169,
            170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 178, 179,
            180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 188, 189,
            190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 198, 199,
            200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 208, 209,
            210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 218, 219,
            220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 228, 229,
            230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 238, 239,
            240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 248, 249,
            250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 258, 259,
            260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 268, 269,
            270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 278, 279,
            280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 288, 289,
            290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 298, 299,
            300, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 308, 309,
            310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 318, 319,
            320, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328, 328, 329,
            330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 338, 339,
            340, 341, 342, 343, 344, 345, 346, 347, 348, 348, 349,
            350, 351, 352, 353, 354, 355, 356, 357, 358, 358, 359,
            360,
    };

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    public void foo() {

        for (double angle : angles) {
            Caching.compute_ad_hoc_double(angle);
        }

    }
}