Java Performance Tuning

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1 Seminarunterlage Version: 5.04 Version 5.04 vom 16. Januar 2015

2 Dieses Dokument wird durch die veröffentlicht.. Alle Rechte vorbehalten. Alle Produkt- und Dienstleistungs-Bezeichnungen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Firmen und beziehen sich auf Eintragungen in den USA oder USA-Warenzeichen. Weitere Logos und Produkt- oder Handelsnamen sind eingetragene Warenzeichen oder Warenzeichen der jeweiligen Unternehmen. Kein Teil dieser Dokumentation darf ohne vorherige schriftliche Genehmigung der weitergegeben oder benutzt werden. Die besitzt folgende Geschäftsstellen Adressen der Westernmauer D Paderborn Tel.: (+49) / An der alten Ziegelei 5 D Münster Tel.: (+49) / Marlene-Dietrich-Str. 5 D Neu-Ulm Tel.: (+49) / Kreuzberger Ring 13 D Wiesbaden Tel.: (+49) / Wikingerstraße D Köln Tel.: (+49) / Internet: [email protected] Seite 2 Version: 5.04

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Agenda Performance Grundlagen Definition von Performance Performance Technologie und Messgrößen Messmethoden Strategien und Techniken Stufen Tuning Strategie und Techniken Tuning Procedure Performance View und Measurement Performance Tuning Performance Planning Java Virtual Machine Runtime Environment Speicherbedarf Class Loading Garbage Collection Monitoring- und Profiling- Tools Agenda Monitoring vs. Profiling Schichtenmodell der Performance-Analyse Schichtenmodell Betriebssystem Betriebssystem: Tools Task Manager Performance Monitor UNIX Monitoring Übersicht Betriebssystem-Tools Schichtenmodell JVM JVM: Tools Jps jstatd / jstat JConsole VisualVM Überblick VisualVM Features VisualVM Plugins VisualVM Monitor VisualVM Threads VisualVM Profiler VisualVM Visual GC GC-Profiling Schichtenmodell Java Anwendung Java Profiler JVM: Garbage Collection Agenda Einführung Altersverteilung von Objekten Speicherbereiche/Generationen Altersverteilung von Objekten Heap: Aufteilung in Generationen Speicherbereinigung nach Generationen Perm Space Aufteilung der Young Generation Die Old Generation GC Algorithmen Version: 5.04 Seite 3

4 3.4.1 Young Generation Mark and Copy Ausgabe des Heap vor und nach GC Mark and Copy Intergenerational References Parallelisierung der GC Parallele Speicherallokation Old Generation Mark and Compact Mark and Compact Kompaktierung Mark and Compact Phasen Mark and Compact Markierung Mark and Compact Berechnung neuer Speicherorte Mark and Compact Anpassung der neuen Referenzen Mark and Compact Verschiebung der Objekte Mark and Compact Fazit CMS Concurrent Mark and Sweep CMS Initial Marking CMS Concurrent Marking CMS Remarking CMS Concurrent Sweep CMS Preclean CMS Parallelisierung CMS Überblick CMS Fazit G1 Garbage-First Garbage Collector G1 Ziel Parallelität und Nebenläufigkeit G1 Aufbau des Heap G1 Garbage Collection G1 Glossar G1 Glossar (ff.) G1 Glossar (ff.) G1 Phasen der GC G1 1. RS maintenance G1 2. Concurrent Marking G1 2. Concurrent Marking Initial Marking G1 2. Concurrent Marking Remarking G1 2. Concurrent Marking Cleanup G1 3. Evacuation and Collection G1 Tuning G1 GC-Ausgaben Tuning der JVM Strategien und Ziele Durchsatz Pausenzeit Speicherverbrauch Auswahl des optimalen Garbage Collectors HotSpot VM Adaptive Tuning Konfiguration des Speichers: Gross heap tuning Konfiguration des Speichers: Fine heap tuning Weitere nützliche JVM-Parameter Garbage Collector JVM-Parameter Monitoring der Garbage Collection Überwachung der GC-Aktivitäten Tuning der Applikation Agenda Mehr Performance durch besseren Code System.arraycopy() Seite 4 Version: 5.04

5 4.2.2 Doppelte Initialisierung von Member-Variablen Iterator bei For-Each-Schleife StringBuffer und StringBuilder Datentypen Exception-Handling Collections in Java Maps in Java Micro Benchmarking Speicherverbrauch Object Reuse / Pooling Memory Leaks WeakReferences OutOfMemoryError-Analyse Multithreading Synchronization-Overhead Dead-Lock-Beispiel Dead-Lock Phänomene Dining Philosopher's Problem Dead-Locks finden Tuning von JEE-Applikationen Agenda JEE-Architekturen Skalierung HTTP-Skalierung Skalierung EJB-Skalierung Performance Faktoren Einfluss auf die Performance Application Server Netzwerk-Kommunikation Service Locator Service-Locator Service Locator Implementierung Netzwerk-Kommunikation Session Facade Session-Facade Seession Facade Implementierung Netzwerk-Kommunikation Web-Anwendungen Datenbank Netzwerk-Kommunikation JDBC-Optimierung JDBC-Optimierung Batch Updates Konkurrierende Prozesse Datenbank Parallele Verarbeitung auf der Datenbank Application Server Parallele Verarbeitung - Application Server Version: 5.04 Seite 5