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TencentKona-BasicTaskReport/README.md
Σ（ﾟдﾟ|||）
删除RSAKeyPairGeneratorBench的useNative变量.md
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实战初阶任务：EC和RSA密钥对生成器性能测试

1. 任务概述

本报告详细介绍了构建Tencent Kona JDK 17的完整过程，以及如何实现用于测试EC和RSA密钥对生成器性能的JMH基准测试程序。该项目的主要目标是：

  1. 构建自定义的Tencent Kona JDK 17环境
  2. 开发并执行高精度的JMH基准测试程序
  3. 准确测量EC和RSA密钥对生成操作的性能
  4. 分析不同密钥大小和曲线参数对性能的影响

2. 环境配置与准备

以下是我的设备和环境的配置信息：

2.1. 系统环境

  • 操作系统: Windows 11 24H2 + WSL2 (Ubuntu 24.04 LTS)
  • 架构: x86_64 (amd64)
  • 内核版本: 5.15.167.4-microsoft-standard-wsl2
  • 编译器: GCC (gcc 13.3.0)
  • 构建工具: GNU Make

2.2. JDK环境信息

  • 目标JDK版本: Tencent Kona 17.0.16
  • Boot JDK: OpenJDK 17.0.15 (Ubuntu 24.04)
  • Boot JDK路径: /usr/lib/jvm/java-17-openjdk-amd64
  • JVM变体: Server VM (64-Bit)
  • 调试级别: Release

2.3. 构建工具环境

  • Java运行时: Ubuntu OpenJDK 17.0.15

2.4. JMH环境

  • JMH版本: 1.37
  • JMH安装路径: /home/xsj/jmh/jars
  • 核心组件:
    • jmh-core-1.37.jar
    • jmh-generator-annprocess-1.37.jar
    • jopt-simple-5.0.4.jar
    • commons-math3-3.2.jar

3. 构建JDK

3.1. 环境验证与准备

3.1.0. 环境检查脚本

在开始构建之前，建议运行以下检查脚本验证您的环境配置：


echo "=== 环境检查报告 ==="

echo "=== Java环境 ==="
java -version
echo "Java路径: $(which java)"

echo -e "\n=== JMH组件检查 ==="
find ~ -name "*jmh*" -type f 2>/dev/null | head -10
find ~ -name "*.jar" | grep -E "(jmh|jopt|commons)" 2>/dev/null

echo -e "\n=== 系统信息 ==="
uname -a
gcc --version | head -1
make --version | head -1

echo -e "\n=== 构建工具检查 ==="
autoconf --version | head -1

3.1. 基础环境准备

3.1.1. WSL2环境设置

# 确认WSL2版本
wsl --version

# 进入WSL2环境
wsl.exe

3.1.2. 安装构建依赖

# 安装基础构建工具
sudo apt-get install -y \
    make \
    build-essential \
    autoconf \
    wget

# 安装JDK构建所需的开发库
sudo apt-get install -y \
    libasound2-dev \
    libcups2-dev \
    libffi-dev
    libfreetype6-dev \
    libx11-dev \
    libxext-dev \
    libxrender-dev \
    libxrandr-dev \
    libxtst-dev \
    libxt-dev \

3.1.3. 准备Boot JDK

# 确认Boot JDK路径（已验证的实际路径）
export BOOT_JDK_PATH="/usr/lib/jvm/java-17-openjdk-amd64"
java -version  # 验证Boot JDK配置成功

3.2. JMH依赖准备

#在项目根目录下执行以下命令获取JMH依赖：
bash make/devkit/createJMHBundle.sh

3.3. JDK配置与构建

3.3.1. 清理之前的构建

完全清理（包括配置）：

# 进入Kona JDK源码目录（根据您的实际路径）
cd ~/TencentKona-17.0.16

# 完全清理构建目录和配置
rm -rf build/

仅清理编译产物（保留配置）：

# 如果只想清理编译产物而保留configure配置
make clean

# 或者更彻底的清理（但保留配置）
make dist-clean

说明：

  • rm -rf build/：完全删除构建目录，需要重新运行configure
  • make clean：只清理编译产物，保留configure生成的配置文件
  • make dist-clean：清理更多临时文件，但仍保留配置

3.3.2. 配置构建参数

简化版本（推荐）：

./configure \
  --build=x86_64-linux-gnu \
  --host=x86_64-linux-gnu \
  --target=x86_64-linux-gnu \
  --with-toolchain-type=gcc \
  --with-jmh=build/jmh/jars

完整版本（显式指定所有参数）：

./configure \
  --with-debug-level=release \
  --with-native-debug-symbols=internal \
  --with-jvm-variants=server \
  --enable-unlimited-crypto \
  --disable-warnings-as-errors \
  --with-toolchain-type=gcc \
  --with-boot-jdk=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk-amd64 \
  --with-jmh=build/jmh/jars

参数说明：

  • /home/xsj/jmh/jars是我的JMH安装路径，请您更换成自己的
  • 简化版本依赖configure脚本的自动检测和默认值
  • Boot JDK会自动从系统路径中检测
  • 大多数参数会使用适合的默认值
  • 如果自动检测失败，可以使用完整版本显式指定

3.3.3. 执行构建

make

make build-microbenchmark

3.3.4. 验证构建结果

# 设置构建后的JDK环境变量
export JAVA_HOME="$PWD/build/linux-x86_64-server-release/images/jdk"
export PATH="$JAVA_HOME/bin:$PATH"

# 验证JDK版本
java -version

4. 执行JMH基准测试

我写了两个独立的JMH基准测试类：

  1. ECKeyPairGeneratorBench.java - 椭圆曲线密钥对生成性能测试
  2. RSAKeyPairGeneratorBench.java - RSA密钥对生成性能测试

在进行上述环境配置和JDK构建之后，运行如下命令即可执行JMH测试类：

# 运行EC密钥对生成器测试
make test TEST="micro:ECKeyPairGeneratorBench"  MICRO="OPTIONS=-prof gc"

# 运行RSA密钥对生成器测试
make test TEST="micro:RSAKeyPairGeneratorBench"  MICRO="OPTIONS=-prof gc"

5. JMH测试代码

5.1. EC密钥对生成器测试

package org.openjdk.bench.java.security;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.BenchmarkMode;
import org.openjdk.jmh.annotations.Fork;
import org.openjdk.jmh.annotations.Level;
import org.openjdk.jmh.annotations.Measurement;
import org.openjdk.jmh.annotations.Mode;
import org.openjdk.jmh.annotations.OutputTimeUnit;
import org.openjdk.jmh.annotations.Param;
import org.openjdk.jmh.annotations.Scope;
import org.openjdk.jmh.annotations.Setup;
import org.openjdk.jmh.annotations.State;
import org.openjdk.jmh.annotations.Warmup;

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.ECGenParameterSpec;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
@State(Scope.Thread)
@Warmup(iterations = 5, time = 1)
@Measurement(iterations = 5, time = 1)
@Fork(value = 3)
public class ECKeyPairGeneratorBench {

    @Param({"SunEC"})
    private String provider;

    @Param({"secp256r1", "secp384r1", "secp521r1"})
    private String curve;

    private KeyPairGenerator kpg;
    private SecureRandom random;

    @Setup(Level.Trial)
    public void setup() throws Exception {
        random = new SecureRandom();
        kpg = KeyPairGenerator.getInstance("EC", provider);
        kpg.initialize(new ECGenParameterSpec(curve), random);
    }

    @Benchmark
    public KeyPair generate() {
        return kpg.generateKeyPair();
    }
}

5.2. RSA密钥对生成器测试

package org.openjdk.bench.java.security;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.BenchmarkMode;
import org.openjdk.jmh.annotations.Fork;
import org.openjdk.jmh.annotations.Level;
import org.openjdk.jmh.annotations.Measurement;
import org.openjdk.jmh.annotations.Mode;
import org.openjdk.jmh.annotations.OutputTimeUnit;
import org.openjdk.jmh.annotations.Param;
import org.openjdk.jmh.annotations.Scope;
import org.openjdk.jmh.annotations.Setup;
import org.openjdk.jmh.annotations.State;
import org.openjdk.jmh.annotations.Warmup;

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.RSAKeyGenParameterSpec;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
@State(Scope.Thread)
@Warmup(iterations = 5, time = 1)
@Measurement(iterations = 5, time = 1)
@Fork(value = 3)
public class RSAKeyPairGeneratorBench {

    @Param({"SunRsaSign"})
    private String provider;

    @Param({"2048", "3072", "4096"})
    private int keySize;

    private KeyPairGenerator kpg;
    private SecureRandom random;

    @Setup(Level.Trial)
    public void setup() throws Exception {
        random = new SecureRandom();
        kpg = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", provider);
        kpg.initialize(new RSAKeyGenParameterSpec(keySize, RSAKeyGenParameterSpec.F4), random);
    }

    @Benchmark
    public KeyPair generate() {
        return kpg.generateKeyPair();
    }
}

6. JMH测试结果

EC密钥对生成器测试的结果

RSA密钥对生成器测试的结果

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