Java中两段执行时间测量代码为何结果有差异？sum是否被执行？

一、核心区别对比 #

两段代码都用System.nanoTime()测量时间，但核心逻辑差异明显：

• 代码1循环内仅连续调用两次System.nanoTime()，无任何业务操作，测量的是**System.nanoTime()自身的调用开销+系统时钟最小分辨率**。
• 代码2在两次时间戳采集之间，加入了数组元素读取与累加操作，同时初始化了测试数组和累加变量，测量的是数组访问+整数累加操作的实际耗时。

代码1完整实现 #

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    long n0 = System.nanoTime();
    long n1 = System.nanoTime();
    System.out.println(" resolution " + (n1 - n0) + " nanoseconds");
}

代码2完整实现 #

int[] given = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    long t0 = System.nanoTime();
    sum += given[i];
    long t1 = System.nanoTime();
    System.out.println(" resolution " + (t1 - t0) + " nanoseconds");
}

二、代码2新增的逻辑 #

代码2相比代码1，额外包含以下逻辑：

• 初始化了一个包含10个整数的数组given；
• 声明并初始化累加变量sum；
• 在时间测量窗口内，执行数组索引访问（given[i]）和整数累加运算（sum += given[i]）。

三、sum变量的作用与执行验证 #

sum的作用 #

sum变量的核心作用是阻止JIT编译器优化掉目标操作。如果没有这个变量，或者累加结果未被后续使用，JVM的即时编译器会判定given[i]的访问和累加是“无意义的冗余操作”，直接将其删除，导致时间测量结果回到和代码1一样的水平——无法测出目标操作的真实耗时。

sum是否真的被执行？ #

从当前代码逻辑看，sum确实会被执行，但存在优化风险：如果后续没有对sum进行消费（比如打印sum值、作为返回值等），部分JVM的JIT编译器在激进优化时仍可能消除sum += given[i]操作。不过由于循环次数仅10次，属于小循环，JIT通常来不及做这类优化，所以这段操作大概率会被实际执行。从输出结果也能佐证：代码2的时间差普遍大于代码1，说明中间的数组访问和累加确实占用了时间。

输出结果对比 #

• 代码1输出：
  
  时间差极小（多为几纳秒），反映的是两次System.nanoTime()调用的最小开销。
• 代码2输出：
  
  时间差明显更大，体现了数组访问与累加操作的实际执行耗时。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dyson