JVM and Tools - ESIG Academy
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O documento aborda detalhes técnicos da Java Virtual Machine (JVM), incluindo sua arquitetura, gerenciamento de memória e algoritmos de coleta de lixo. Também discute as diferenças entre os coletores de lixo, como Serial, Parallel, CMS e G1, e suas aplicações ideais em sistemas. Além disso, menciona ferramentas de monitoramento, como JMX, e aborda compilers JIT e AOT da GraalVM.
![import org.graalvm.polyglot.Context;
import org.graalvm.polyglot.Value;
public class PolyglotJavaAndJs {
public static void main(String[] args) {
Context context = Context.newBuilder().allowIO(true).build();
Value array = context.eval("js", "[1,2,42,4]");
int result = array.getArrayElement(2).asInt();
System.out.println(result);
}
}](https://image.slidesharecdn.com/jvmandtoolspublico-200918011925/85/JVM-and-Tools-ESIG-Academy-70-320.jpg)
JVM and Tools - ESIG Academy
- 1. JVM and Tools Gleydson Lima gleydson@esig.group
- 2. JVM • “Write once, run anyware” • Multithreading nativo. • Garbage Collection • Bytecode verifier (segurança) • Carregamento dinâmico de classes (Dynamic Classloading) • As classes só são carregadas no momento que precisam ser usadas. • Gerenciada e Monitorada (profiler, VisualGC, JConsole, JMX, etc) • Interpretada mas compilada com JIT (Just in Time Compiler)
- 3. Linguagens e JVM • A plataforma Java é diferente da linguagem Java. • A Java Virtual Machine (JVM) é uma plaforma de execução de bytecodes. Dezenas de linguagens de programação
- 11. Compilação • JIT – Just In Time Compiler • Compilação previa a interpretação do código. • AOT – Ahead of Time Compiler • Compilação antecipada (ahead of time = antes do tempo) • Não suportada pela JVM tradicional (o AOT da JVM é apenas do bytecode) • Suportada pela GraalVM
- 15. JVM Memory Model • Cada Thread possui sua área de variáveis locais, denominado Thread Stack. • 1 MB por padrão (java - XX:ThreadStackSize=1024)
- 21. Generation Garbage Collector Eden: Área inicialmente alocada para a maioria dos objetos. Espaço Sobrevivente (heap): O pool que contém objetos que sobreviveram à coleta de lixo do espaço Eden. Geração tenured (heap): O pool que contém objetos que já existiram por algum tempo no espaço sobrevivente.
- 24. Heap Memory
- 25. PermGen x MetaSpace • PermGem é um espaço de heap especial separado do heap de memória principal. • Armazena métodos estáticos, classes, objetos estáticos, etc.
- 26. PermGen x MetaSpace • Metaspace é um novo espaço de memória que substituí o PermGen Space. • Ele está vinculado a “Native Memory” que cresce automaticamente por padrão. • Ainda é possível estabelecer limites, caso queira:
- 27. Exceptions
- 28. Algoritmo de GC • Mark-Sweep
- 29. GC Roots • Threads ativas • Variáveis estáticas • Variáveis locais das threads • Referências JNI
- 32. Mark Phase
- 33. Mark
- 34. Sweep
- 36. Garbage Collection • JVM tem 4 tipos de algoritmos de GC: • Serial Garbage Collector • Parallel Garbage Collector • CMS Garbage Collector • G1 Garbage Collector
- 37. Serial Collector • Uma uma única thread para todas as coletas (menores e maiores). • Algoritmo mais simples e exige menos recursos. • Aumenta a parada da aplicação, pois uma única thread fará o GC e todas as outras ficarão aguardando. • Recomendado para dispositivos de pequena memória ou aplicações monousuário (desktop).
- 38. Parallel GC • Múltiplas threads para coletas menores e uma thread para coleta maior. • Também congela outros threads de aplicativo ao executar GC • Parallel Old Collector – Multiplas threads para coletas principais e secundárias. Desde o Java 7u4. • Maior troughput em sistemas multi-cores.
- 39. CMS - Concurrent Mark and Sweep • Use múltiplas GC Threads para a coleta de lixo. • Projetado para aplicações que precisam de pausas menores de GC e podem gerenciar seus recursos com o GC enquanto executam. • Executam concorrentemente com a aplicação. Não pausam a App. • Os aplicativos que usam este tipo de GC respondem mais lentamente, em média, mas não param de responder para realizar a coleta de lixo. • Usam mais recursos que o Parallel Collector. • Bom para aplicações gerais no servidor.
- 40. CMS - Concurrent Mark and Sweep • Se 98% do tempo for gasto com GC e liberar apenas 2% do Heap, um OutOfMemory é disparado. (-XX:-UseGCOverheadLimit para disabilitar) • Depreciado no Java 9 • Retirado de vez no Java 14.
- 41. G1 Garbage Collector • G1 (Garbage First) Garbage Collector foi projetado para aplicativos executados em máquinas multiprocessadas com grande espaço de memória. • Está disponível desde a atualização 4 do JDK7 e em versões posteriores. • Substituto do CMS. • O coletor G1 particiona o heap em um conjunto de sub-regiões de heap de mesmo tamanho, cada uma com um intervalo contíguo de memória virtual.
- 43. CMS x G1 • Foco inicial do G1 é fornecer uma solução para Apps que exigem grandes heaps com latência de GC limitada. • Isso significa tamanhos de heap de cerca de 6 GB ou mais, e tempo de pausa estável e previsível abaixo de 0,5 segundos. • Padrão a partir do JDK 9.
- 45. Load Average Em resumo, estes são os valores médios dos processos esperando execução ou em execução nos últimos períodos de 1, 5 e 15 minutos.
- 46. Load Average regra simples: LA >> que o número de CPUs está provavelmente bem ocupado, ou travado por algum gargalo ou falta de recurso crítico. LA << mais baixo que o número de CPUs está provavelmente folgado.
- 47. Load Average - Multi-cores
- 48. Top
- 49. htop
- 50. JStack ps aux | grep java jstack PID https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/tooldescr016.html
- 51. Thread State
- 53. Conectores Apache x Tomcat/JBoss AJP Implementado pelo mod_jk HTTP Proxy ou Balancers Redireciona requisição HTTP
- 54. Conector e Tomcat ● Pool de Threads diferentes ○ http-xxxx ○ ajp-xxxxx
- 55. Thread por Request Request 1 Request 2 Request 3 Dispatcher Conector- Thread-01 Conector- Thread-02 Conector- Thread-03 ... Conector- Thread-N Thread Pool
- 56. Request Thread
- 57. Event Loop
- 58. JMX • A Java Management Extensions (JMX) é uma API padrão para gerenciamento e monitoramento de recursos tais como aplicações, dispositivos, serviços e a máquina virtual Java (JVM). • Foi desenvolvida através de um processo Java Community Process (JCP) que envolveu a JSR-003 (Java Management Extensions) e a JSR- 160 (JMX Remote API).
- 59. DataSource AppServer (Tomcat ou Jboss) myAppDS BD
- 61. Monitoramento na ESIG Group App SOs Anything Exporter App Node Exporter Any Exports Prometheus database
- 62. Vamos ver alguns casos...
- 63. GraalVM
- 66. JIT x AOT x Go (Native) http://macias.info/entry/201912201300_graal_aot.md
- 70. import org.graalvm.polyglot.Context; import org.graalvm.polyglot.Value; public class PolyglotJavaAndJs { public static void main(String[] args) { Context context = Context.newBuilder().allowIO(true).build(); Value array = context.eval("js", "[1,2,42,4]"); int result = array.getArrayElement(2).asInt(); System.out.println(result); } }
- 74. Conhecimento compartilhado. Obrigado! esig.group (84) 3034-9310