Как замерить время выполнения метода в Java?

Использование System.nanoTime() для точных замеров

Ваш подход с System.currentTimeMillis() имеет два недостатка:

• Низкое разрешение: точность обычно около 10-15 мс (зависит от ОС и JVM). Для коротких методов (менее 1 мс) вы получите 0.
• Измеряет wall-clock time: учитывает время, когда поток не выполнялся (например, при сборке мусора или переключении контекста).

Правильный способ: System.nanoTime()

public class TimerExample {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = System.nanoTime();
        
        // Тестируемый код
        double sum = 0;
        for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
            sum += Math.sqrt(i);
        }
        
        long endTime = System.nanoTime();
        long duration = endTime - startTime; // в наносекундах
        
        System.out.println("Время выполнения: " + duration / 1_000_000.0 + " мс");
        System.out.println("Результат: " + sum);
    }
}

Важные нюансы при использовании nanoTime()

• Не используйте для сравнения разных потоков: nanoTime() привязан к конкретному потоку/ядру процессора. Разница между замерами в разных потоках может быть некорректной.
• Не вызывайте внутри JIT-компиляции: первый запуск метода может быть медленнее из-за компиляции. Делайте "прогревочный" запуск перед замером.
• Учитывайте погрешность: даже nanoTime() может иметь джиттер (до нескольких микросекунд). Для коротких методов запускайте их много раз и усредняйте.

Утилитный класс для замеров

public class MethodTimer {
    public static void timeMethod(Runnable method, String name) {
        // Прогрев JIT
        for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
            method.run();
        }
        
        // Замер
        long total = 0;
        int iterations = 100;
        for (int i = 0; i < iterations; i++) {
            long start = System.nanoTime();
            method.run();
            long end = System.nanoTime();
            total += (end - start);
        }
        
        double avgMs = (total / (double) iterations) / 1_000_000.0;
        System.out.printf("%s: среднее %.3f мс%n", name, avgMs);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        timeMethod(() -> {
            double sum = 0;
            for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
                sum += Math.sin(i);
            }
        }, "sin loop");
    }
}

Альтернатива: Java Microbenchmark Harness (JMH)

Для серьезных бенчмарков используйте JMH — стандартную библиотеку от Oracle. Она автоматически:

• Прогревает JIT-компилятор
• Усредняет результаты
• Избегает dead code elimination
• Учитывает погрешности ОС

// Пример JMH (добавьте зависимость в Maven/Gradle)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
@Warmup(iterations = 5, time = 1)
@Measurement(iterations = 10, time = 1)
@Fork(1)
public class MyBenchmark {
    
    @Benchmark
    public void testMethod() {
        double sum = 0;
        for (int i = 0; i < 100_000; i++) {
            sum += Math.sqrt(i);
        }
    }
}

Рекомендации

• Для быстрых замеров в коде — System.nanoTime() с прогревочным циклом.
• Для точных бенчмарков — JMH.
• Избегайте System.currentTimeMillis() для измерения производительности.

import org.apache.commons.lang3.time.StopWatch;

StopWatch watch = new StopWatch();
watch.start();

// Ваш код
Thread.sleep(100);

watch.stop();
System.out.println("Время: " + watch.getTime() + " мс");
// Или с наносекундами:
System.out.println("Время: " + watch.getNanoTime() + " нс");

import com.google.common.base.Stopwatch;

Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted();
// Ваш код
Thread.sleep(100);
stopwatch.stop();
System.out.println("Время: " + stopwatch); // выведет "100.0 ms"