Surveillance des performances Java : comment faire et meilleurs outils à utiliser

En matière de réussite commerciale, les performances des applications sont essentielles. Une seule seconde de décalage peut avoir un impact sur la réputation de votre organisation. En fait, les recherches récentes de McKinsey montrent que les performances des applications ne sont pas seulement un détail technique : elles ont un impact direct sur la réussite de l'entreprise. En surveillant et en optimisant les performances d'une application, les entreprises peuvent atteindre une croissance de leurs revenus jusqu'à 35 % plus élevée.

Une expérience d'application transparente renforce la confiance et la fidélité de votre public. Votre application constitue le lien le plus important entre votre entreprise et ses clients. Alors pourquoi risquer des frictions ? Pour les applications d’entreprise Java, les enjeux sont encore plus importants. En tant qu'épine dorsale des applications d'entreprise, l'optimisation des performances est cruciale.

Il ne s’agit pas seulement d’écrire du code propre, il s’agit également de surveiller et d’affiner en permanence les performances de votre application. La surveillance des performances Java ouvre la porte à des informations qui vous aident à optimiser et à affiner votre stratégie.

Dans cet article, nous découvrirons la surveillance des performances des applications Java, discuterons de ce qu'est la surveillance des performances des applications Java, de son importance, des outils populaires et des meilleures pratiques pour surveiller l'application Java.

Qu'est-ce que la surveillance des applications Java ?
Passons à la surveillance des performances des applications Java. En un mot, cela implique d'utiliser des outils et des stratégies spécialisés pour suivre les performances, identifier les domaines d'optimisation et laisser les choses se dérouler sans problème. On ne trouve pas seulement les goulots d'étranglement, on trouve les points avec lesquels on peut affiner les améliorations en termes d'efficacité. Il inclut la vérification des indicateurs clés tels que l'utilisation du processeur et de la mémoire, ainsi que tous les autres facteurs de performances.

Cependant, pour véritablement optimiser, vous devez comprendre ce qui se passe dans les coulisses. C’est exactement ce que nous allons aborder dans cette partie du blog.

Comment surveiller efficacement les applications Java ?

Une solution consiste à utiliser des outils de profilage Java, qui vous donnent un aperçu des différents aspects des performances de votre application. Avec les bons outils en place, vous serez en mesure de repérer les opportunités d'affiner les performances de votre application Java avec moins d'effort.

Une autre approche est le mécanisme de récupération de place de Java, qui peut également améliorer les performances de votre application.

Donc, pour conclure, vous voulez des outils qui sont comme des alliés ; ils travaillent rapidement pour vous indiquer ce qui prend de la place et est performant en termes de performances. Combinez tout cela et vous constaterez qu’il existe une stratégie de surveillance solide qui fonctionne pour les performances des applications Java. Examinons ces deux processus et voyons comment ils contribuent à la gestion des performances des applications Java.

Avant d'entrer dans le vif du sujet de la surveillance des applications Java, jetons un coup d'œil rapide au garbage collection Java et à la façon dont les outils de surveillance jouent leur rôle.

Cinq façons d'améliorer les performances des applications Java

Les applications Java peuvent parfois ralentir, et ce n'est pas amusant lorsque les choses ne fonctionnent pas correctement. Qu’il s’agisse d’un code lent ou de problèmes de mémoire, vous pouvez apporter quelques modifications simples pour remettre les choses sur les rails. Voici cinq façons simples d’améliorer les performances de votre application Java :

1. Commencez par le profilage de code
Considérez le profilage de code comme un moyen d'éclairer les coins sombres de votre application. Cela vous aide à repérer ce qui ralentit les choses. Avec des outils de profilage comme VisualVM ou JProfiler, vous pouvez déterminer quelles parties de votre code prennent trop de temps ou monopolisent de la mémoire.

Pourquoi s'embêter ? Parce que trouver et résoudre rapidement ces problèmes peut vous éviter des maux de tête plus tard. De plus, des outils comme ceux-ci rendent les choses beaucoup plus faciles que d'essayer de rechercher les problèmes manuellement.

2. Dites non à la récursivité
La récursion peut sembler une décision judicieuse : elle divise les gros problèmes en morceaux plus petits, mais en Java, c'est une stratégie coûteuse. Pourquoi? Java ne gère pas la récursivité aussi efficacement que certains autres langages, ce qui peut entraîner des problèmes de performances, voire des plantages.

Optez plutôt pour des boucles. Les boucles font le même travail mais sont beaucoup moins gourmandes en mémoire et en traitement. Si vous avez affaire à quelque chose qui nécessite vraiment une récursion, essayez une solution basée sur la pile pour mieux le gérer.

3. Rendez vos journaux plus intelligents grâce au traçage
Les journaux sont parfaits pour détecter les problèmes, mais ils peuvent rapidement devenir compliqués. Le traçage ajoute une couche supplémentaire de clarté, vous aidant à suivre ce qui ne va pas et où.

Voici comment le faire fonctionner :

• Utilisez des outils comme ELK Stack ou Zipkin pour organiser et rechercher dans les journaux.
• Étiquetez clairement vos journaux : des éléments tels que les noms de threads, les classes et les méthodes accélèrent le débogage.
• Recherchez des modèles d'erreurs et d'exceptions pour résoudre les problèmes récurrents.

Avec un bon traçage, vous ne vous contentez pas de corriger les erreurs, vous les empêchez de réapparaître.

4. Utilisez StringBuilder pour les travaux de cordes lourds
Si votre application fonctionne beaucoup avec des chaînes, voici un petit conseil : évitez d'utiliser l'opérateur pour la concaténation de chaînes. Pourquoi? Chaque fois que vous combinez des chaînes de cette façon, Java crée de nouveaux objets, ce qui consomme rapidement de la mémoire.

Utilisez plutôt StringBuilder. C'est plus rapide et ne gaspille pas de mémoire car il modifie le même objet au lieu d'en créer de nouveaux. Pour des tâches telles que la construction de grosses cordes à partir de pièces plus petites, c'est une bouée de sauvetage.

5. Résoudre les goulots d'étranglement des performances (indice : il s'agit souvent d'un ramassage des ordures)
De nombreux problèmes de performances dans les applications Java sont dus au garbage collection (GC). Si la mémoire (tas) de votre application est trop volumineuse, GC met plus de temps à nettoyer les choses, ce qui signifie plus de retards.

Voici ce que vous pouvez faire :

• Gardez un œil sur GC avec des outils comme GCViewer ou Eclipse Memory Analyzer.
• Ajustez la taille du tas pour qu'il soit parfait : suffisamment grand pour éviter des GC fréquents, mais pas au point de tout ralentir.
• Utilisez des indicateurs JVM comme -XX : utilisez G1GC pour affiner le fonctionnement de GC pour votre application.

La résolution de ces goulots d'étranglement peut rendre votre application beaucoup plus rapide sans réécrire une tonne de code.

Qu’est-ce que le garbage collection en Java ?

Le garbage collection Java est un processus automatique qui aide à gérer la mémoire dans les applications Java. Il est chargé d'identifier et de récupérer la mémoire qui n'est plus utilisée, garantissant ainsi que votre application ne manque pas de mémoire au fil du temps. Ce processus permet d'éviter les fuites de mémoire, qui pourraient ralentir ou faire planter votre application.

La mémoire en Java est divisée en différentes régions, principalement le Heap où les objets sont stockés et la Stack utilisée pour les appels de méthodes et les variables locales. Le garbage collector vise à nettoyer les objets du tas qui ne sont pas accessibles par le programme. C'est-à-dire qu'ils ne sont plus référencés par aucune partie active du code.

Voici une très brève description de son fonctionnement :

Marquage : Le ramasse-miettes identifie les objets encore utilisés en les marquant. Les objets qui ne sont pas marqués sont considérés comme des « déchets ».

Balayage : Après le marquage, le garbage collector supprime les objets non référencés, libérant ainsi de la mémoire.

Compactage : Parfois, le tas se fragmente avec le temps. Les éboueurs peuvent également compacter le tas, en déplaçant les objets ensemble pour créer un espace libre plus contigu, ce qui peut améliorer les performances.

Il existe différents types de garbage collector en Java (par exemple, Serial GC, Parallel GC, G1 GC), et le choix du garbage collector peut avoir un impact sur les performances de votre application, notamment en termes de temps de réponse et d'efficacité de la mémoire.

L'utilisation efficace du garbage collection Java est la clé pour assurer le bon fonctionnement des applications sans rencontrer de problèmes de mémoire. Comprendre son fonctionnement et le surveiller vous permettra d'optimiser l'utilisation de la mémoire de votre application tout en améliorant ses performances.

Outils de profilage Java que vous pouvez utiliser

Les outils de profilage Java aident les développeurs à analyser et à surveiller les performances des applications Java. Ces outils fournissent des informations sur le fonctionnement de votre application. Vous pouvez identifier les goulots d'étranglement, les problèmes de mémoire et d'autres problèmes liés aux performances avec les profileurs.

Il existe différents types de profileurs disponibles comme suit :

Profilage du CPU : Ces outils suivent le temps passé sur chaque méthode ou fonction de votre application.

Profilage de la mémoire : Les profileurs surveillent l'utilisation de la mémoire et détectent les fuites de mémoire ou la consommation excessive de mémoire.

Profilage des threads : Les outils de profilage peuvent également surveiller le comportement des threads dans votre application.

Surveillance en temps réel : De nombreux outils de profilage offrent un suivi des performances en temps réel, afin que vous puissiez observer le comportement de votre application pendant l'exécution.

Surveillance des bases de données et des E/S : Certains outils de profilage avancés surveillent également les requêtes de base de données, le trafic réseau et les opérations d'E/S du système de fichiers.

Les outils de profilage Java populaires incluent VisualVM, JProfiler et YourKit, entre autres. Chaque outil est livré avec son propre ensemble de fonctionnalités, mais ils ont tous pour objectif de vous aider à comprendre les performances de votre application en détail.

Des outils de profilage Java qui augmenteront votre productivité

Les outils de profilage Java sont comme le tracker de fitness de votre application : ils aident à identifier les problèmes de performances, les fuites de mémoire et le code lent afin que vous puissiez les résoudre rapidement. Passons en revue 7 outils qui vous faciliteront la vie :

1. JProfiler
Les outils de profilage Java sont comme le tracker de fitness de votre application : ils aident à identifier les problèmes de performances, les fuites de mémoire et le code lent afin que vous puissiez les résoudre rapidement. Passons en revue 7 outils qui vous faciliteront la vie :

2. VisualVM
Cet outil gratuit est idéal pour le profilage et le dépannage de base. Il fournit des vidages de tas, une surveillance des threads et un suivi léger des performances, parfaits pour les petits projets.

3. VotreKit
Connu pour ses analyses avancées, YourKit offre des fonctionnalités puissantes telles que les instantanés de mémoire et le profilage des threads. C’est idéal pour résoudre les goulots d’étranglement complexes en matière de performances.

4. Analyseur de mémoire Eclipse (MAT)
MAT est spécialisé dans la recherche de fuites de mémoire et l'analyse des vidages de tas. C’est idéal si vous souhaitez identifier les problèmes liés à la mémoire sans trop creuser.

5. Profileur NetBeans
Intégré à l'EDI NetBeans, cet outil est facile à utiliser et propose un profilage du processeur, de la mémoire et des threads. Une option solide pour les développeurs utilisant déjà NetBeans.

6. Profileur IntelliJ IDEA
Intégré à IntelliJ IDEA, cet outil fournit des informations en direct sur l'utilisation du processeur et de la mémoire. Il est léger mais suffisamment puissant pour les tâches de profilage régulières.

Utiliser les outils de surveillance Java

Eh bien, les outils de profilage sont parfaits pendant le développement pour affiner votre code, mais les outils de surveillance sont essentiels pour suivre les performances de votre application après sa mise en ligne. Vous devez également utiliser des outils de surveillance pour détecter les problèmes en temps réel, gérer l'état du serveur et garantir que votre application offre une expérience fluide aux utilisateurs.

Les outils de surveillance vous donnent une image claire du comportement de votre application en suivant des mesures telles que l'utilisation du processeur, la charge de la mémoire et les taux d'erreur. Explorons quelques-uns des meilleurs outils de surveillance Java pour vous aider à anticiper les problèmes de performances :

1. Prométhée et Grafana
Ce couple est populaire pour l'observation en direct. Pendant que Prometheus glane les données sur les performances des applications, Grafana les transforme en superbes tableaux de bord lisibles.

2. Nagios
Nagios est vraiment efficace pour suivre la santé des serveurs et les performances des applications. Il est populaire pour alerter les utilisateurs d'éventuels problèmes avant qu'ils ne touchent le sol.

3. Pile élastique (ELK)
La pile ELK (Elasticsearch, Logstash et Kibana) combine la gestion des journaux et le suivi des performances. Il est idéal pour les applications ayant de gros besoins de journalisation, offrant des données centralisées et de puissantes capacités de recherche.

Conclusion

Il est essentiel que les performances des applications Java soient surveillées car un développeur doit garantir une bonne convivialité pour les utilisateurs. Vous pouvez comprendre comment votre application fonctionne dans des environnements réels si vous appliquez ces techniques. En résumé, utiliser des profileurs de code, utiliser un mécanisme de récupération de place approprié et éviter la récursion sont quelques bonnes pratiques pour résoudre les goulots d'étranglement des performances.

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