Java vs lua performance

Java vs lua performance

Если у вас не работает один из способов авторизации, сконвертируйте свой аккаунт по ссылке

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

[

Tags

|

.net clr, java, jvm, llvm, lua, parrot, performance

]

1. Введение

Недавно я задался вопросом сравнения производительности bytecode виртуальных машин (VM). Таких как JVM, LLVM, .Net, etc.
Прямое сравнение трудно было произвести по нескольким причинам. Во-первых, нужен был подходящий набор тестов, который хоть как-то покрывает предоставляемые VM функции. Во-вторых, нужно было найти язык, который бы компилировался в байт-код всех тех VM, которые я хотел протестировать, и наконец — нужно было просто выкроить время. Не прошло и полгода, как я решил эти проблемы, хоть и не в полной мере.

В качестве языка для примеров я выбрал Lua (5.1), т.к. компиляторы в байткод с него существуют для всех интересных мне машин. В качестве же тестов я взял исходники с The Computer Language Benchmarks Game, и кое-где доработал их рашпилем (правда, должен заранее сказать, что не знаю Lua). Предпочтение отдавалось «straightforward» реализациям, не имеющим системных завязок и минимально зависящим от библиотек языка. Понятно, что несложно приделать к любому языку быстродействующую библиотеку (к примеру на С), но тогда сравниваться будет совсем не то, что нам нужно.

Вот четыре теста, которые я использовал:
Binary tree — бинарные деревья, тест на работу с памятью
Heap sort — сортировка кучи, память + работа с целыми
Sieve — решето Эратосфена, битовые операции
Pi-digit — вычисление знаков числа Пи, числодробилка

Эти примеры были взяты из источника выше, с минимальными модификациями.
Какие же виртуальные машины были протестированы? Это:

• .Net CLR от Microsoft — без комментариев (использовался компилятор Lua2IL)
• Parrot VM — относительно новая и подающая надежды регистровая VM общего назначения (использовался компилятор Lua on Parrot)
• LLVM — одна из наиболее развитых регистровых VM общего назначения (использовался компилятор LLVM-Lua 2.7)
• JVM (последняя Sun-овская версия) — классика жанра (использовался компилятор LuaJ)

Тесты прогонялись на моем компьютере на базе Intel Core 2 Duo. Первая VM запускалась под Windows XP (что логично) остальные — под Linux. Каждый тест занимавший более 30 секунд прогонялся три раза. В таблицу записывалось значение медианы. В случае, если дождаться результата для данной VM и входных параметров было проблематично, тест не проводился.

2. Собственно результаты
2.1. Цифры (время в секундах)

Binary tree	Pure Lua	Lua .Net	Lua Parrot	Lua LLVM	Lua JVM	LuaJIT	Pure Java	Java (no JIT)
13	2.480	10.797	218.190	3.590	4.360	0.740	0.146	0.740
15	13.440	58.813		18.520	17.700	3.310	0.416	3.470
17	65.210	300.000		89.330	79.600	15.650	1.510	16.240
Heap sort	Pure Lua	Lua .Net	Lua Parrot	Lua LLVM	Lua JVM	LuaJIT	Pure Java	Java (no JIT)
100000	0.710	0.704	119.280	0.460	2.000	0.060	0.031	0.162
1000000	8.860	9.109		6.120	16.200	0.700	0.457	2.413
10000000	107.580	118.328		75.650	193.300	28.440	8.122	31.440
Sieve	Pure Lua	Lua .Net	Lua Parrot	Lua LLVM	Lua JVM	LuaJIT	Pure Java	Java (no JIT)
8	0.400	8.093	69.560	0.510	2.715	0.030	0.019	0.058
12	7.160	140.891		8.920	33.025	0.480	0.124	0.975
16	121.500			154.960	539.000	8.900	2.678	18.650
Pi-digits	Pure Lua	Lua .Net	Lua Parrot	Lua LLVM	Lua JVM	LuaJIT	Pure Java	Java (no JIT)
1000	1.520		460.630	1.140	13.840	0.100	0.989	5.530
2000	14.590			5.230	59.700	0.420	3.045	23.600
4000	64.790			22.660	270.700	1.840	12.020	99.800
8000						9.260	50.500

Многие графики далеки от линейности, поскольку тесты таковы, что даже при линейном увеличении входных параметров, вычислительная сложность растет нелинейно. В любом случае — лидеры нашего сравнения вполне очевидны, это LLVM и JVM. Microsoft-овский .Net не сильно уступает, а вот реализация Parrot пока может рассматриваться разве что в качестве proof of concept.

Не кажется странным и то, что машины специально заточенные под язык (такие как JVM и LuaJit) значительно обгоняют «универсальные» машины, деля между собой первенство в общем зачете. То, что JVM, которую вылизывают уже больше 10 лет быстро работает для pure Java реализации говорит еще и о том, что ее компилятор достаточно хорошо осведомлен о внутренней структуре виртуальной машины и способен сгенерировать оптимальный код. Если же код генерируется другим компилятором и для другого языка, то производительность резко падает. Это можно увидеть сравнив Pure Java реализации и Lua JVM.

Также наглядно видно, насколько большого выигрыша удается достичь используя технологию JIT. Мы видим, что LuaJIT близок к Java, а на одном тесте даже опережает ее. Отключение JIT в Java снижает производительность в 4-10 раз.

Наконец, имеет место довольно странный результат, который я пока не могу обьяснить в тесте Heap sort. А именно — при том, что рост времени с очевидностью должен быть линеен, мы наблюдаем странный провал на границе между миллионом и десятью миллионами item-ов как у Java так и у LuaJIT. Исследовав ситуацию более детально я обнаружил следующее.
У LuaJIT излом находится между 5 и 6 миллионами (5*10^6=4.67 sec, 6*10^6=16.7 sec) у Pure Java — между 4 и 10 (4*10^6=2.63 sec, 10*10^6=8.122 sec). Такое ощущение, что в этот момент VM (или даже OS?) меняет механизм выделения памяти.

Итак, исходя из результатов можно дать очевидные рекомендации: если вам нужна language-specific VM и ваш язык — Lua, то следует использовать LuaJIT, показавший очень высокую скорость. Если вам нужна универсальная машина — то больше подойдет LLVM. И наконец, если вы уже пользуетесь Java, то нет нужды мигрировать на другие решения, поскольку пока производительность JVM для «родного» языка не уступает другим VM (хотя перемены в будущем похоже грядут).

Источник

Is Lua same strength as Java on Android, or are there any limitations?

So I’ve been trying to get into Android app development and everywhere tutorials say that Java is a «main» language for android development. And I also found out that Lua can be used too. My question is, can Lua make apps of same grade as Java or should I rather learn Java? The thing is, everything I’ve found mentions Lua as secondary language, and then also I found that Lua is easier to learn than Java, but that apps made using Corona SDK are mainly for games. So can normal apps be developed too, or should I head for Java? What I mean to ask is if the apps made with LUA can be of just as good quality as apps made with Java or do only simpler and less advanced apps can be made with LUA? Basically what I meant was does LUA offer same functions and features when it comes to programming for android? I would be making apps such as CCleaner, uTorrent, and not games. I also have a background in C. Thank you very much for answering.

2 Answers 2

I would say, try both languages and take the one you’re most comfortable with.

But, to answer you question, you can indeed make Android (and iOS, Windows Phone) apps using Corona SDK. Its UI library is very effective and will let you build every kind of app you’d want.

Another really interesting Lua framework is LÖVE (or Love2D). It’s becoming more and more popular as a lot of people use it for game prototyping (jams) or even bigger projects (take a look at Wanderer on Kickstarter).

Although LÖVE only officially has Desktop builds (OS/X, Windows, Linux), its community made ports that allow you to export to a lot of other platforms as well. These include iOS, Android, Windows Phone, and even portable consoles like 3DS and PS Vita. You can write your app once and export to all these platforms.

LÖVE is made in C/C++, and is totally open-source. This said, if you have a C background, you’ll be able to implement new features if you feel like something’s lacking.

I highly recommend you to check it out on https://love2d.org

Problem is. the UI is very important but it’s not everything in an app, so if an SDK (I’m talking generically here) lets me build wonderful tableviews but I can’t make a PayPal payment (and my app needs this feature), I can’t choose this SDK. This is a very broad question, it’s not easy to reply, there are dozens of variables involved.

As I mentioned, it’s all C behind. This lets you add every feature you feel like is missing, and you might be able to add Paypal support this way. Apart from that, I honestly don’t think Paypal is supported by LÖVE, but you can make it work easily with Corona SDK : see forums.coronalabs.com/topic/…

I was not talking about LOVE or Corona, but simply to verify what you can do before choosing 🙂 As far as I know, Corona SDK lets you do lots of interesting things if you own an Enterprise license (coronalabs.com/products/enterprise)

Well that would be really awesome if I could fully build apps with C cause I don’t have to learn new languages, I will make sure to check out that framework.

Actually it’s not about if Lua provides the same functions and features. You should ask if CoronaSDK provides the same functions and features.

It’s not about the language, but the framework.

Going native (Java) always has the best performance. CoronaSDK is a library built upon it. It does not have all the functions and features. Therefore, if you want to build apps of the same grade (performance/features) as native apps via CoronaSDK, you can’t.

But it doesn’t mean you can’t make good apps via CoronaSDK because there are many things to be considered if an app is good.

I have been using CoronaSDK for almost 2 years, but now I am learning Swift to build native apps for iOS. The reason I am shifting to Swift is exactly the same as your concern. CoronaSDK cannot build apps with the same grade as native apps. There are many sophisticated features I need but CoronaSDK does not provide. And also, I want to have the best performance.

However, if I want to build 2D games, I still go with CoronaSDK because it does have the strength to build fast prototypes and for most games, CoronaSDK covers most of the features you need and you can build faster in general.

Therefore, if your main purpose is to build business apps, I would say go native (Java in your case). And if you want to build 2D games, CoronaSDK is a good choice. It’s very easy to learn Lua and you can build games faster, at least in the beginning.

Источник