జావా వర్చువల్ మెషిన్ (JVM) గార్బేజ్ కలెక్షన్ ట్యూనింగ్‌పై ఈ సమగ్ర మార్గదర్శినితో మీ జావా అప్లికేషన్ల పనితీరు మరియు వనరుల వినియోగాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయండి.
జావా వర్చువల్ మెషిన్: గార్బేజ్ కలెక్షన్ ట్యూనింగ్ లో ఒక లోతైన విశ్లేషణ
జావా యొక్క శక్తి దాని ప్లాట్‌ఫారమ్ స్వాతంత్ర్యంలో ఉంది, ఇది జావా వర్చువల్ మెషిన్ (JVM) ద్వారా సాధించబడింది. JVM యొక్క ఒక కీలకమైన అంశం దాని ఆటోమేటిక్ మెమరీ మేనేజ్‌మెంట్, ఇది ప్రధానంగా గార్బేజ్ కలెక్టర్ (GC) ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. GCని అర్థం చేసుకోవడం మరియు ట్యూన్ చేయడం అనేది అప్లికేషన్ యొక్క అత్యుత్తమ పనితీరుకు చాలా ముఖ్యం, ముఖ్యంగా విభిన్నమైన వర్క్‌లోడ్‌లు మరియు పెద్ద డేటాసెట్‌లతో వ్యవహరించే గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌లకు. ఈ గైడ్ GC ట్యూనింగ్ యొక్క సమగ్ర అవలోకనాన్ని అందిస్తుంది, ఇందులో విభిన్న గార్బేజ్ కలెక్టర్లు, ట్యూనింగ్ పారామితులు మరియు మీ జావా అప్లికేషన్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో మీకు సహాయపడటానికి ఆచరణాత్మక ఉదాహరణలు ఉంటాయి.
జావాలో గార్బేజ్ కలెక్షన్ అర్థం చేసుకోవడం
గార్బేజ్ కలెక్షన్ అనేది ఒక ప్రోగ్రామ్ ద్వారా ఇకపై ఉపయోగంలో లేని ఆబ్జెక్ట్‌లు ఆక్రమించిన మెమరీని స్వయంచాలకంగా తిరిగి పొందే ప్రక్రియ. ఇది మెమరీ లీక్‌లను నివారిస్తుంది మరియు డెవలపర్‌లను మాన్యువల్ మెమరీ మేనేజ్‌మెంట్ నుండి విముక్తి చేయడం ద్వారా అభివృద్ధిని సులభతరం చేస్తుంది, ఇది C మరియు C++ వంటి భాషలతో పోలిస్తే ఒక ముఖ్యమైన ప్రయోజనం. JVM యొక్క GC ఈ ఉపయోగించని ఆబ్జెక్ట్‌లను గుర్తించి తొలగిస్తుంది, భవిష్యత్ ఆబ్జెక్ట్ సృష్టికి మెమరీని అందుబాటులో ఉంచుతుంది. గార్బేజ్ కలెక్టర్ ఎంపిక మరియు దాని ట్యూనింగ్ పారామితులు అప్లికేషన్ పనితీరును తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:
- అప్లికేషన్ పాజ్‌లు (Application Pauses): GC పాజ్‌లు, 'స్టాప్-ది-వరల్డ్' ఈవెంట్‌లుగా కూడా పిలువబడతాయి, ఇక్కడ GC రన్ అవుతున్నప్పుడు అప్లికేషన్ థ్రెడ్‌లు నిలిపివేయబడతాయి. తరచుగా లేదా సుదీర్ఘమైన పాజ్‌లు యూజర్ అనుభవాన్ని గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.
- త్రూపుట్ (Throughput): అప్లికేషన్ పనులను ప్రాసెస్ చేయగల రేటు. GC వాస్తవ అప్లికేషన్ పని కోసం ఉపయోగించగల CPU వనరులలో కొంత భాగాన్ని వినియోగించుకోవచ్చు, తద్వారా త్రూపుట్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది.
- మెమరీ వినియోగం (Memory Utilization): అప్లికేషన్ అందుబాటులో ఉన్న మెమరీని ఎంత సమర్థవంతంగా ఉపయోగిస్తుంది. సరిగ్గా కాన్ఫిగర్ చేయని GC అధిక మెమరీ వాడకానికి మరియు అవుట్-ఆఫ్-మెమరీ ఎర్రర్‌లకు కూడా దారితీయవచ్చు.
- లేటెన్సీ (Latency): అప్లికేషన్ ఒక అభ్యర్థనకు ప్రతిస్పందించడానికి పట్టే సమయం. GC పాజ్‌లు నేరుగా లేటెన్సీకి దోహదం చేస్తాయి.
JVMలోని వివిధ గార్బేజ్ కలెక్టర్లు
JVM వివిధ రకాల గార్బేజ్ కలెక్టర్లను అందిస్తుంది, ప్రతి దాని బలాలు మరియు బలహీనతలు ఉన్నాయి. ఒక గార్బేజ్ కలెక్టర్ ఎంపిక అప్లికేషన్ యొక్క అవసరాలు మరియు వర్క్‌లోడ్ లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వాటిలో కొన్ని ప్రముఖమైన వాటిని చూద్దాం:
1. సీరియల్ గార్బేజ్ కలెక్టర్ (Serial Garbage Collector)
సీరియల్ GC అనేది సింగిల్-థ్రెడ్ కలెక్టర్, ఇది ప్రధానంగా సింగిల్-కోర్ మెషీన్‌లలో నడుస్తున్న అప్లికేషన్‌లకు లేదా చాలా చిన్న హీప్‌లతో ఉన్న వాటికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఇది అత్యంత సరళమైన కలెక్టర్ మరియు పూర్తి GC సైకిల్స్‌ను నిర్వహిస్తుంది. దీని ప్రధాన లోపం సుదీర్ఘ 'స్టాప్-ది-వరల్డ్' పాజ్‌లు, ఇది తక్కువ లేటెన్సీ అవసరమయ్యే ప్రొడక్షన్ పరిసరాలకు అనుచితంగా చేస్తుంది.
2. పారలెల్ గార్బేజ్ కలెక్టర్ (త్రూపుట్ కలెక్టర్) (Parallel Garbage Collector - Throughput Collector)
పారలెల్ GC, త్రూపుట్ కలెక్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు, అప్లికేషన్ త్రూపుట్‌ను గరిష్టీకరించడమే లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఇది మైనర్ మరియు మేజర్ గార్బేజ్ కలెక్షన్‌లను నిర్వహించడానికి బహుళ థ్రెడ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా వ్యక్తిగత GC సైకిల్స్ వ్యవధిని తగ్గిస్తుంది. తక్కువ లేటెన్సీ కంటే త్రూపుట్‌ను గరిష్టీకరించడం ముఖ్యం అయిన అప్లికేషన్‌లకు, ఉదాహరణకు బ్యాచ్ ప్రాసెసింగ్ జాబ్స్ కోసం, ఇది మంచి ఎంపిక.
3. CMS (కాంకరెంట్ మార్క్ స్వీప్) గార్బేజ్ కలెక్టర్ (Concurrent Mark Sweep) (డిప్రికేటెడ్)
CMS, అప్లికేషన్ థ్రెడ్‌లతో పాటు ఏకకాలంలో చాలా వరకు గార్బేజ్ కలెక్షన్‌ను నిర్వహించడం ద్వారా పాజ్ సమయాలను తగ్గించడానికి రూపొందించబడింది. ఇది కాంకరెంట్ మార్క్-స్వీప్ విధానాన్ని ఉపయోగించింది. CMS పారలెల్ GC కన్నా తక్కువ పాజ్‌లను అందించినప్పటికీ, ఇది ఫ్రాగ్మెంటేషన్‌తో బాధపడవచ్చు మరియు అధిక CPU ఓవర్‌హెడ్‌ను కలిగి ఉంది. జావా 9 నుండి CMS డిప్రికేట్ చేయబడింది మరియు కొత్త అప్లికేషన్‌లకు ఇకపై సిఫార్సు చేయబడదు. దాని స్థానంలో G1GC వచ్చింది.
4. G1GC (గార్బేజ్-ఫస్ట్ గార్బేజ్ కలెక్టర్)
G1GC జావా 9 నుండి డిఫాల్ట్ గార్బేజ్ కలెక్టర్ మరియు ఇది పెద్ద హీప్ సైజ్‌లు మరియు తక్కువ పాజ్ సమయాలు రెండింటికీ రూపొందించబడింది. ఇది హీప్‌ను రీజియన్‌లుగా విభజించి, గార్బేజ్‌తో ఎక్కువగా నిండిన రీజియన్‌లను సేకరించడానికి ప్రాధాన్యత ఇస్తుంది, అందుకే దీనికి 'గార్బేజ్-ఫస్ట్' అని పేరు వచ్చింది. G1GC త్రూపుట్ మరియు లేటెన్సీ మధ్య మంచి సమతుల్యతను అందిస్తుంది, ఇది విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్‌లకు బహుముఖ ఎంపికగా చేస్తుంది. ఇది పాజ్ సమయాలను ఒక నిర్దిష్ట లక్ష్యం (ఉదా., 200 మిల్లీసెకన్లు) కింద ఉంచాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
5. ZGC (Z గార్బేజ్ కలెక్టర్)
ZGC అనేది జావా 11 లో పరిచయం చేయబడిన తక్కువ-లేటెన్సీ గార్బేజ్ కలెక్టర్ (జావా 11లో ప్రయోగాత్మకం, జావా 15 నుండి ప్రొడక్షన్-రెడీ). ఇది హీప్ సైజ్‌తో సంబంధం లేకుండా GC పాజ్ సమయాలను 10 మిల్లీసెకన్ల కంటే తక్కువకు తగ్గించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ZGC కాంకరెంట్‌గా పనిచేస్తుంది, అప్లికేషన్ దాదాపు అంతరాయం లేకుండా నడుస్తుంది. ఇది అత్యంత తక్కువ లేటెన్సీ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌లకు, ఉదాహరణకు హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రేడింగ్ సిస్టమ్స్ లేదా ఆన్‌లైన్ గేమింగ్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ZGC ఆబ్జెక్ట్ రిఫరెన్స్‌లను ట్రాక్ చేయడానికి కలర్డ్ పాయింటర్లను ఉపయోగిస్తుంది.
6. షెనండోహ్ గార్బేజ్ కలెక్టర్ (Shenandoah Garbage Collector)
షెనండోహ్ రెడ్ హ్యాట్ ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడిన తక్కువ-పాజ్-టైమ్ గార్బేజ్ కలెక్టర్ మరియు ఇది ZGCకి సంభావ్య ప్రత్యామ్నాయం. ఇది కూడా కాంకరెంట్ గార్బేజ్ కలెక్షన్‌ను నిర్వహించడం ద్వారా చాలా తక్కువ పాజ్ సమయాలను లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. షెనండోహ్ యొక్క ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే ఇది హీప్‌ను కాంకరెంట్‌గా కాంపాక్ట్ చేయగలదు, ఇది ఫ్రాగ్మెంటేషన్‌ను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది. షెనండోహ్ ఓపెన్‌జెడికె మరియు రెడ్ హ్యాట్ జావా డిస్ట్రిబ్యూషన్‌లలో ప్రొడక్షన్-రెడీగా ఉంది. ఇది తక్కువ పాజ్ సమయాలు మరియు త్రూపుట్ లక్షణాలకు ప్రసిద్ధి చెందింది. షెనండోహ్ అప్లికేషన్‌తో పూర్తిగా కాంకరెంట్‌గా ఉంటుంది, ఇది ఏ సమయంలోనైనా అప్లికేషన్ ఎగ్జిక్యూషన్‌ను ఆపకుండా ప్రయోజనం కలిగి ఉంటుంది. ఈ పని అదనపు థ్రెడ్ ద్వారా జరుగుతుంది.
కీ GC ట్యూనింగ్ పారామితులు
గార్బేజ్ కలెక్షన్ ట్యూనింగ్ పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి వివిధ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం కలిగి ఉంటుంది. స్పష్టత కోసం వర్గీకరించబడిన కొన్ని కీలక పారామితులు ఇక్కడ ఉన్నాయి:
1. హీప్ సైజ్ కాన్ఫిగరేషన్
-Xms(కనీస హీప్ సైజ్): ప్రారంభ హీప్ సైజ్‌ను సెట్ చేస్తుంది. రన్‌టైమ్‌లో JVM హీప్‌ను రీసైజ్ చేయకుండా నిరోధించడానికి దీన్ని-Xmxవలె అదే విలువకు సెట్ చేయడం సాధారణంగా మంచి పద్ధతి.-Xmx(గరిష్ట హీప్ సైజ్): గరిష్ట హీప్ సైజ్‌ను సెట్ చేస్తుంది. ఇది కాన్ఫిగర్ చేయడానికి అత్యంత కీలకమైన పారామితి. సరైన విలువను కనుగొనడం ప్రయోగం మరియు పర్యవేక్షణ ద్వారా జరుగుతుంది. పెద్ద హీప్ త్రూపుట్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది, కానీ GC కష్టపడి పనిచేయాల్సి వస్తే పాజ్ సమయాలను పెంచవచ్చు.-Xmn(యంగ్ జనరేషన్ సైజ్): యంగ్ జనరేషన్ సైజ్‌ను నిర్దేశిస్తుంది. యంగ్ జనరేషన్ అనేది కొత్త ఆబ్జెక్ట్‌లు ప్రారంభంలో కేటాయించబడే ప్రదేశం. పెద్ద యంగ్ జనరేషన్ మైనర్ GCల ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గించగలదు. G1GC కోసం, యంగ్ జనరేషన్ సైజ్ ఆటోమేటిక్‌గా నిర్వహించబడుతుంది కానీ-XX:G1NewSizePercentమరియు-XX:G1MaxNewSizePercentపారామితులను ఉపయోగించి సర్దుబాటు చేయవచ్చు.
2. గార్బేజ్ కలెక్టర్ ఎంపిక
-XX:+UseSerialGC: సీరియల్ GCని ప్రారంభిస్తుంది.-XX:+UseParallelGC: పారలెల్ GC (త్రూపుట్ కలెక్టర్)ని ప్రారంభిస్తుంది.-XX:+UseG1GC: G1GCని ప్రారంభిస్తుంది. ఇది జావా 9 మరియు ఆ తర్వాత వెర్షన్లకు డిఫాల్ట్.-XX:+UseZGC: ZGCని ప్రారంభిస్తుంది.-XX:+UseShenandoahGC: షెనండోహ్ GCని ప్రారంభిస్తుంది.
3. G1GC-నిర్దిష్ట పారామితులు
-XX:MaxGCPauseMillis=: G1GC కోసం లక్ష్య గరిష్ట పాజ్ సమయాన్ని మిల్లీసెకన్లలో సెట్ చేస్తుంది. GC ఈ లక్ష్యాన్ని చేరుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, కానీ ఇది గ్యారెంటీ కాదు.-XX:G1HeapRegionSize=: G1GC కోసం హీప్‌లోని రీజియన్ల సైజ్‌ను సెట్ చేస్తుంది. రీజియన్ సైజ్‌ను పెంచడం వల్ల GC ఓవర్‌హెడ్‌ను తగ్గించవచ్చు.-XX:G1NewSizePercent=: G1GCలో యంగ్ జనరేషన్ కోసం ఉపయోగించే హీప్ యొక్క కనీస శాతాన్ని సెట్ చేస్తుంది.-XX:G1MaxNewSizePercent=: G1GCలో యంగ్ జనరేషన్ కోసం ఉపయోగించే హీప్ యొక్క గరిష్ట శాతాన్ని సెట్ చేస్తుంది.-XX:G1ReservePercent=: కొత్త ఆబ్జెక్ట్‌ల కేటాయింపు కోసం రిజర్వ్ చేయబడిన మెమరీ మొత్తం. డిఫాల్ట్ విలువ 10%.-XX:G1MixedGCCountTarget=: ఒక సైకిల్‌లో మిశ్రమ గార్బేజ్ కలెక్షన్‌ల లక్ష్య సంఖ్యను నిర్దేశిస్తుంది.
4. ZGC-నిర్దిష్ట పారామితులు
-XX:ZUncommitDelay=: ZGC ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌కు మెమరీని అన్‌కమిట్ చేయడానికి ముందు వేచి ఉండే సమయం, సెకన్లలో.-XX:ZAllocationSpikeFactor=: అలొకేషన్ రేటు కోసం స్పైక్ ఫ్యాక్టర్. అధిక విలువ అంటే GC గార్బేజ్‌ను సేకరించడానికి మరింత దూకుడుగా పనిచేయడానికి అనుమతించబడుతుంది మరియు ఎక్కువ CPU సైకిల్స్‌ను వినియోగించుకోవచ్చు.
5. ఇతర ముఖ్యమైన పారామితులు
-XX:+PrintGCDetails: వివరణాత్మక GC లాగింగ్‌ను ప్రారంభిస్తుంది, GC సైకిల్స్, పాజ్ సమయాలు మరియు మెమరీ వాడకం గురించి విలువైన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. GC ప్రవర్తనను విశ్లేషించడానికి ఇది చాలా ముఖ్యం.-XX:+PrintGCTimeStamps: GC లాగ్ అవుట్‌పుట్‌లో టైమ్‌స్టాంప్‌లను చేర్చుతుంది.-XX:+UseStringDeduplication(Java 8u20 మరియు ఆ తర్వాత, G1GC): హీప్‌లో ఒకేలాంటి స్ట్రింగ్‌లను డీడూప్లికేట్ చేయడం ద్వారా మెమరీ వాడకాన్ని తగ్గిస్తుంది.-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses: ప్రస్తుత JDKలో ఎక్స్‌ప్లిసిట్ GC ఇన్వొకేషన్‌ల వినియోగాన్ని ప్రారంభించడం లేదా నిలిపివేయడం. ప్రొడక్షన్ పరిసరాలలో పనితీరు క్షీణతను నివారించడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది.-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError: OutOfMemoryError సంభవించినప్పుడు హీప్ డంప్‌ను సృష్టిస్తుంది, ఇది మెమరీ వాడకం యొక్క వివరణాత్మక విశ్లేషణ మరియు మెమరీ లీక్‌ల గుర్తింపును అనుమతిస్తుంది.-XX:HeapDumpPath=: హీప్ డంప్ ఫైల్ ఎక్కడ వ్రాయబడాలో నిర్దేశిస్తుంది.
ఆచరణాత్మక GC ట్యూనింగ్ ఉదాహరణలు
వివిధ దృశ్యాల కోసం కొన్ని ఆచరణాత్మక ఉదాహరణలను చూద్దాం. ఇవి ప్రారంభ బిందువులు అని గుర్తుంచుకోండి మరియు మీ నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ లక్షణాల ఆధారంగా ప్రయోగం మరియు పర్యవేక్షణ అవసరం. సరైన బేస్‌లైన్‌ను కలిగి ఉండటానికి అప్లికేషన్‌లను పర్యవేక్షించడం ముఖ్యం. అలాగే, హార్డ్‌వేర్‌ను బట్టి ఫలితాలు మారవచ్చు.
1. బ్యాచ్ ప్రాసెసింగ్ అప్లికేషన్ (త్రూపుట్ ఫోకస్డ్)
బ్యాచ్ ప్రాసెసింగ్ అప్లికేషన్ల కోసం, ప్రాథమిక లక్ష్యం సాధారణంగా త్రూపుట్‌ను గరిష్టీకరించడం. తక్కువ లేటెన్సీ అంత క్లిష్టమైనది కాదు. పారలెల్ GC తరచుగా మంచి ఎంపిక.
java -Xms4g -Xmx4g -XX:+UseParallelGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar mybatchapp.jarఈ ఉదాహరణలో, మేము కనీస మరియు గరిష్ట హీప్ సైజ్‌ను 4GBకి సెట్ చేసాము, పారలెల్ GCని మరియు వివరణాత్మక GC లాగింగ్‌ను ప్రారంభించాము.
2. వెబ్ అప్లికేషన్ (లేటెన్సీ సెన్సిటివ్)
వెబ్ అప్లికేషన్ల కోసం, మంచి యూజర్ అనుభవం కోసం తక్కువ లేటెన్సీ చాలా ముఖ్యం. G1GC లేదా ZGC (లేదా షెనండోహ్) తరచుగా ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడతాయి.
G1GCని ఉపయోగించడం:
java -Xms8g -Xmx8g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar mywebapp.jarఈ కాన్ఫిగరేషన్ కనీస మరియు గరిష్ట హీప్ సైజ్‌ను 8GBకి సెట్ చేస్తుంది, G1GCని ప్రారంభిస్తుంది మరియు లక్ష్య గరిష్ట పాజ్ సమయాన్ని 200 మిల్లీసెకన్లకు సెట్ చేస్తుంది. మీ పనితీరు అవసరాల ఆధారంగా MaxGCPauseMillis విలువను సర్దుబాటు చేయండి.
ZGCని ఉపయోగించడం (Java 11+ అవసరం):
java -Xms8g -Xmx8g -XX:+UseZGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar mywebapp.jarఈ ఉదాహరణ ZGCని ఒకేలాంటి హీప్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో ప్రారంభిస్తుంది. ZGC చాలా తక్కువ లేటెన్సీ కోసం రూపొందించబడినందున, మీరు సాధారణంగా పాజ్ సమయ లక్ష్యాన్ని కాన్ఫిగర్ చేయవలసిన అవసరం లేదు. మీరు నిర్దిష్ట దృశ్యాల కోసం పారామితులను జోడించవచ్చు; ఉదాహరణకు, మీకు అలొకేషన్ రేటు సమస్యలు ఉంటే, మీరు -XX:ZAllocationSpikeFactor=2 ప్రయత్నించవచ్చు
3. హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రేడింగ్ సిస్టమ్ (అత్యంత తక్కువ లేటెన్సీ)
హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రేడింగ్ సిస్టమ్‌ల కోసం, అత్యంత తక్కువ లేటెన్సీ చాలా ముఖ్యం. ZGC ఒక ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక, అప్లికేషన్ దానితో అనుకూలంగా ఉందని భావించి. మీరు జావా 8 ఉపయోగిస్తుంటే లేదా అనుకూలత సమస్యలు ఉంటే, షెనండోహ్‌ను పరిగణించండి.
java -Xms16g -Xmx16g -XX:+UseZGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar mytradingapp.jarవెబ్ అప్లికేషన్ ఉదాహరణలాగే, మేము హీప్ సైజ్‌ను సెట్ చేసి ZGCని ప్రారంభిస్తాము. వర్క్‌లోడ్ ఆధారంగా ZGC నిర్దిష్ట పారామితులను మరింత ట్యూన్ చేయడాన్ని పరిగణించండి.
4. పెద్ద డేటాసెట్‌లతో కూడిన అప్లికేషన్లు
చాలా పెద్ద డేటాసెట్‌లతో వ్యవహరించే అప్లికేషన్ల కోసం, జాగ్రత్తగా పరిశీలన అవసరం. పెద్ద హీప్ సైజ్‌ను ఉపయోగించడం అవసరం కావచ్చు మరియు పర్యవేక్షణ మరింత ముఖ్యమవుతుంది. డేటాసెట్ చిన్నగా ఉండి, దాని పరిమాణం యంగ్ జనరేషన్‌కు దగ్గరగా ఉంటే డేటాను యంగ్ జనరేషన్‌లో కూడా కాష్ చేయవచ్చు.
కింది పాయింట్లను పరిగణించండి:
- ఆబ్జెక్ట్ అలొకేషన్ రేటు: మీ అప్లికేషన్ పెద్ద సంఖ్యలో స్వల్పకాలిక ఆబ్జెక్ట్‌లను సృష్టిస్తే, యంగ్ జనరేషన్ సరిపోవచ్చు.
- ఆబ్జెక్ట్ జీవితకాలం: ఆబ్జెక్ట్‌లు ఎక్కువ కాలం జీవించే అవకాశం ఉంటే, మీరు యంగ్ జనరేషన్ నుండి ఓల్డ్ జనరేషన్‌కు ప్రమోషన్ రేటును పర్యవేక్షించాల్సి ఉంటుంది.
- మెమరీ ఫుట్‌ప్రింట్: అప్లికేషన్ మెమరీ-బౌండ్ అయితే మరియు మీరు OutOfMemoryError మినహాయింపులను ఎదుర్కొంటుంటే, ఆబ్జెక్ట్ సైజ్‌ను తగ్గించడం లేదా వాటిని స్వల్పకాలికంగా చేయడం సమస్యను పరిష్కరించగలదు.
ఒక పెద్ద డేటాసెట్ కోసం, యంగ్ జనరేషన్ మరియు ఓల్డ్ జనరేషన్ నిష్పత్తి ముఖ్యం. తక్కువ-పాజ్ సమయాలను సాధించడానికి కింది ఉదాహరణను పరిగణించండి:
java -Xms32g -Xmx32g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:G1NewSizePercent=20 -XX:G1MaxNewSizePercent=30 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar mydatasetapp.jarఈ ఉదాహరణ పెద్ద హీప్‌ను (32GB) సెట్ చేస్తుంది మరియు తక్కువ లక్ష్య పాజ్ సమయం మరియు సర్దుబాటు చేయబడిన యంగ్ జనరేషన్ సైజ్‌తో G1GCని ఫైన్-ట్యూన్ చేస్తుంది. పారామితులను తదనుగుణంగా సర్దుబాటు చేయండి.
పర్యవేక్షణ మరియు విశ్లేషణ
GC ట్యూనింగ్ అనేది ఒక-సారి చేసే ప్రయత్నం కాదు; ఇది జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షణ మరియు విశ్లేషణ అవసరమయ్యే ఒక పునరావృత ప్రక్రియ. పర్యవేక్షణను ఎలా సంప్రదించాలో ఇక్కడ ఉంది:
1. GC లాగింగ్
-XX:+PrintGCDetails, -XX:+PrintGCTimeStamps, మరియు -Xloggc: వంటి పారామితులను ఉపయోగించి వివరణాత్మక GC లాగింగ్‌ను ప్రారంభించండి. GC ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవడానికి లాగ్ ఫైల్‌లను విశ్లేషించండి, ఇందులో పాజ్ సమయాలు, GC సైకిల్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ, మరియు మెమరీ వాడకం నమూనాలు ఉంటాయి. GC లాగ్‌లను విజువలైజ్ చేయడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి GCViewer లేదా GCeasy వంటి సాధనాలను ఉపయోగించడాన్ని పరిగణించండి.
2. అప్లికేషన్ పెర్ఫార్మెన్స్ మానిటరింగ్ (APM) టూల్స్
CPU వాడకం, మెమరీ వాడకం, ప్రతిస్పందన సమయాలు, మరియు ఎర్రర్ రేట్లు వంటి అప్లికేషన్ పనితీరును పర్యవేక్షించడానికి APM టూల్స్ (ఉదా., Datadog, New Relic, AppDynamics) ఉపయోగించండి. ఈ సాధనాలు GCకి సంబంధించిన అడ్డంకులను గుర్తించడంలో సహాయపడతాయి మరియు అప్లికేషన్ ప్రవర్తనపై అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి. మార్కెట్లో Prometheus మరియు Grafana వంటి సాధనాలను కూడా నిజ-సమయ పనితీరు అంతర్దృష్టులను చూడటానికి ఉపయోగించవచ్చు.
3. హీప్ డంప్‌లు
OutOfMemoryErrors సంభవించినప్పుడు హీప్ డంప్‌లను తీసుకోండి (-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError మరియు -XX:HeapDumpPath= ఉపయోగించి). మెమరీ లీక్‌లను గుర్తించడానికి మరియు ఆబ్జెక్ట్ అలొకేషన్ నమూనాలను అర్థం చేసుకోవడానికి Eclipse MAT (మెమరీ అనలైజర్ టూల్) వంటి సాధనాలను ఉపయోగించి హీప్ డంప్‌లను విశ్లేషించండి. హీప్ డంప్‌లు ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో అప్లికేషన్ యొక్క మెమరీ వాడకం యొక్క స్నాప్‌షాట్‌ను అందిస్తాయి.
4. ప్రొఫైలింగ్
మీ కోడ్‌లో పనితీరు అడ్డంకులను గుర్తించడానికి జావా ప్రొఫైలింగ్ టూల్స్ (ఉదా., JProfiler, YourKit) ఉపయోగించండి. ఈ సాధనాలు ఆబ్జెక్ట్ సృష్టి, మెథడ్ కాల్స్, మరియు CPU వాడకంపై అంతర్దృష్టులను అందించగలవు, ఇది అప్లికేషన్ కోడ్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా GCని ట్యూన్ చేయడానికి పరోక్షంగా మీకు సహాయపడుతుంది.
GC ట్యూనింగ్ కోసం ఉత్తమ పద్ధతులు
- డిఫాల్ట్‌లతో ప్రారంభించండి: JVM డిఫాల్ట్‌లు తరచుగా మంచి ప్రారంభ బిందువు. ముందుగానే అతిగా ట్యూన్ చేయవద్దు.
- మీ అప్లికేషన్‌ను అర్థం చేసుకోండి: మీ అప్లికేషన్ యొక్క వర్క్‌లోడ్, ఆబ్జెక్ట్ అలొకేషన్ నమూనాలు, మరియు మెమరీ వాడకం లక్షణాలను తెలుసుకోండి.
- ప్రొడక్షన్-వంటి పరిసరాలలో పరీక్షించండి: పనితీరు ప్రభావాన్ని ఖచ్చితంగా అంచనా వేయడానికి మీ ప్రొడక్షన్ పరిసరాలను దగ్గరగా పోలి ఉండే పరిసరాలలో GC కాన్ఫిగరేషన్‌లను పరీక్షించండి.
- నిరంతరం పర్యవేక్షించండి: GC ప్రవర్తన మరియు అప్లికేషన్ పనితీరును నిరంతరం పర్యవేక్షించండి. గమనించిన ఫలితాల ఆధారంగా అవసరమైన విధంగా ట్యూనింగ్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయండి.
- వేరియబుల్స్‌ను వేరు చేయండి: ట్యూనింగ్ చేసేటప్పుడు, ప్రతి మార్పు యొక్క ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఒకేసారి ఒక పారామితిని మాత్రమే మార్చండి.
- ముందస్తు ఆప్టిమైజేషన్‌ను నివారించండి: దృఢమైన డేటా మరియు విశ్లేషణ లేకుండా ఒక గ్రహించిన సమస్య కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయవద్దు.
- కోడ్ ఆప్టిమైజేషన్‌ను పరిగణించండి: ఆబ్జెక్ట్ సృష్టి మరియు గార్బేజ్ కలెక్షన్ ఓవర్‌హెడ్‌ను తగ్గించడానికి మీ కోడ్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయండి. ఉదాహరణకు, సాధ్యమైనప్పుడల్లా ఆబ్జెక్ట్‌లను తిరిగి ఉపయోగించండి.
- నవీనంగా ఉండండి: GC టెక్నాలజీ మరియు JVM అప్‌డేట్‌లలో తాజా పురోగతుల గురించి సమాచారం తెలుసుకోండి. కొత్త JVM వెర్షన్‌లు తరచుగా గార్బేజ్ కలెక్షన్‌లో మెరుగుదలలను కలిగి ఉంటాయి.
- మీ ట్యూనింగ్‌ను డాక్యుమెంట్ చేయండి: GC కాన్ఫిగరేషన్, మీ ఎంపికల వెనుక ఉన్న హేతువు, మరియు పనితీరు ఫలితాలను డాక్యుమెంట్ చేయండి. ఇది భవిష్యత్ నిర్వహణ మరియు ట్రబుల్షూటింగ్‌లో సహాయపడుతుంది.
ముగింపు
గార్బేజ్ కలెక్షన్ ట్యూనింగ్ జావా అప్లికేషన్ పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్‌లో ఒక కీలకమైన అంశం. వివిధ గార్బేజ్ కలెక్టర్లు, ట్యూనింగ్ పారామితులు, మరియు పర్యవేక్షణ పద్ధతులను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, మీరు నిర్దిష్ట పనితీరు అవసరాలను తీర్చడానికి మీ అప్లికేషన్‌లను సమర్థవంతంగా ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు. GC ట్యూనింగ్ ఒక పునరావృత ప్రక్రియ అని గుర్తుంచుకోండి మరియు ఉత్తమ ఫలితాలను సాధించడానికి నిరంతర పర్యవేక్షణ మరియు విశ్లేషణ అవసరం. డిఫాల్ట్‌లతో ప్రారంభించండి, మీ అప్లికేషన్‌ను అర్థం చేసుకోండి మరియు మీ అవసరాలకు ఉత్తమంగా సరిపోయేదాన్ని కనుగొనడానికి వివిధ కాన్ఫిగరేషన్‌లతో ప్రయోగం చేయండి. సరైన కాన్ఫిగరేషన్ మరియు పర్యవేక్షణతో, మీ గ్లోబల్ రీచ్‌తో సంబంధం లేకుండా మీ జావా అప్లికేషన్లు సమర్థవంతంగా మరియు విశ్వసనీయంగా పనిచేస్తాయని మీరు నిర్ధారించుకోవచ్చు.