Важливість моніторингу продуктивності Java-додатків
Java є однією з найпопулярніших, надійних і перевірених часом мов програмування, що використовується для розробки корпоративних, веб- та мобільних застосунків. Її відмінні риси, такі як стабільність, масштабованість і незалежність від платформи, роблять її ідеальним вибором для створення критично важливих систем у різноманітних галузях: від фінансів і авіації до охорони здоров’я, роздрібної торгівлі та логістики.
За інформацією Oracle, компанії-власника Java, у 2016 році 15 мільярдів пристроїв працювали на Java, а вже у 2017 році було зафіксовано 38 мільярдів активних віртуальних машин Java (JVM) та 21 мільярд JVM, підключених до хмарних сервісів. Віртуальна машина Java (JVM) – це середовище, де виконуються програми, написані на Java.
Ці цифри свідчать про те, що мільярди важливих бізнес-транзакцій щомиті виконуються за допомогою програм, розроблених на Java. З огляду на це, здатність відстежувати продуктивність таких програм стає критично важливою для забезпечення їх безперебійної та ефективної роботи. Цей процес відомий як моніторинг Java.
Моніторинг Java – це процес спостереження, вимірювання та аналізу продуктивності і поведінки Java-додатків. Він здійснюється за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, яке відстежує ключові показники JVM, надаючи повне розуміння працездатності, продуктивності та поведінки програми Java.
Чому моніторинг Java є таким важливим?
Моніторинг Java є надзвичайно важливим, особливо для великих корпоративних додатків, які обробляють значні обсяги даних і забезпечують виконання критичних бізнес-операцій. Очікується, що такі додатки працюватимуть надійно та з максимальною ефективністю.
Моніторинг Java гарантує оптимізовану продуктивність і правильний розподіл ресурсів. Він надає детальну інформацію про роботу програми за різних умов, що дозволяє виявити області, де можна внести покращення.
Ця інформація також є основою для прийняття рішень щодо оптимального розподілу ресурсів, щоб забезпечити постійну доступність та належне використання необхідних потужностей.
Крім того, моніторинг Java дозволяє проактивно виявляти потенційні проблеми. Програмні рішення для моніторингу Java постійно відстежують стан програми та сповіщають про виявлені аномалії. Це дає командам розробників можливість вирішити проблеми до того, як вони переростуть у серйозні збої в роботі програми.
Моніторинг також сприяє підвищенню безпеки Java-додатків, допомагаючи виявити незвичайну активність і потенційні порушення шляхом аналізу системних журналів і шаблонів поведінки.
Не менш важливо, що моніторинг дозволяє покращити досвід користувачів, мінімізуючи простої, скорочуючи час відгуку та зменшуючи кількість помилок у програмі. Зрештою, якісний моніторинг Java допомагає підприємствам заощаджувати кошти.
Які метрики відстежуються під час моніторингу Java?
Основні показники, що відстежуються під час моніторингу Java, включають:
Використання пам’яті
Пам’ять є необхідною для виконання будь-якого коду. У Java-додатках, що працюють на JVM, область пам’яті, відома як Heap memory, використовується для зберігання об’єктів. Під час роботи користувачі звертаються до програми, створюючи запити, що призводить до створення нових об’єктів і, відповідно, збільшення використання пам’яті Heap.
Обсяг пам’яті Heap також залежить від кількості оброблюваних даних. Після завершення запиту об’єкти, створені під час операцій, повинні бути очищені, щоб звільнити місце для нових.
Несвоєчасне очищення може свідчити про витік пам’яті. Якщо в пам’яті Heap не вистачає місця, виникає помилка OutOfMemory, яка може призвести до зупинки JVM та збою програми.
Тому важливо відстежувати використання пам’яті, особливо Heap, для виявлення витоків і помилок, таких як OutOfMemory.
Збирання сміття
JVM автоматично виконує збирання сміття – процес очищення пам’яті Heap від об’єктів, на які більше немає посилань або які більше не потрібні. Збирання сміття є ресурсомісткою операцією, яка на певний час призупиняє виконання програми.
Якщо збирання сміття відбувається занадто часто або триває надто довго, це може негативно вплинути на продуктивність програми, особливо на її швидкодію. Це також впливає на загальну продуктивність JVM, тому важливо відстежувати частоту та тривалість збирання сміття.
Потоки JVM
Java-програми працюють і обробляють запити користувачів за допомогою потоків. Аналогічно тому, як операційні системи використовують процеси, JVM використовує потоки.
Надмірна кількість активних потоків вимагає більше ресурсів, таких як процесорний час і пам’ять. Якщо в програмі занадто багато потоків, це може призвести до її сповільнення та затримок через надмірне використання ресурсів.
Велика кількість активних потоків також може бути ознакою проблем із сервером. Однак важливо мати достатньо потоків для ефективної обробки запитів користувачів. Недостатня кількість потоків призводить до збільшення часу відповіді програми.
Тому, для забезпечення оптимальної продуктивності програми, необхідно постійно стежити за кількістю активних потоків.
Для моніторингу цих ключових показників існує безліч інструментів, які дозволяють контролювати та забезпечувати високу продуктивність Java-додатків. Серед них варто виділити:
ManageEngine Applications Manager
ManageEngine Applications Manager є комплексним інструментом для моніторингу Java, що використовується такими компаніями, як Airbus, Graincorp і Costco.
Applications Manager надає інструменти для відстеження та вирішення проблем із продуктивністю Java-додатків, глибокий аналіз серверів додатків, моніторинг стану та продуктивності JVM і розширень Java Management (JMX), а також допомогу в управлінні помилками та звітності.
Моніторинг JVM у Applications Manager надає інформацію в реальному часі про використання пам’яті Heap і не-Heap, деталі потоків та дозволяє відстежувати процес збору сміття Java, гарантуючи, що це не впливає на швидкодію програми.
Зрештою, Applications Manager допомагає оптимізувати продуктивність Java-серверів додатків за допомогою відстеження критичних показників, таких як паралелізм, використання пам’яті, показники JDBC, JVM і JMS.
SolarWinds Server & Application Monitor
SolarWinds® Server & Application Monitor (SAM) є універсальним інструментом, розробленим спеціально для моніторингу, покращення та оптимізації продуктивності Java-серверів, що, в свою чергу, позитивно впливає на ефективність Java-додатків.
Java-сервер додатків є віртуальною машиною Java, яка створює середовище для запуску корпоративних або користувацьких Java-програм. SAM дозволяє відстежувати сервери як на апаратному, так і на програмному рівнях, і надсилає сповіщення про виявлені проблеми для своєчасного їх вирішення.
Оскільки організації часто використовують Java-сервери від різних постачальників, SAM спрощує процес моніторингу, дозволяючи користувачам керувати серверами з одного інтерфейсу. Він надає настроювані шаблони та функції, завдяки яким користувачі можуть повністю контролювати відображення даних про свої сервери.
SAM дозволяє відстежувати такі показники Java-серверів додатків, як використання пам’яті Heap та не-Heap, процес збору сміття, бази даних та продуктивність Java-програм, що працюють на сервері. Також доступний моніторинг паралелізму та продуктивності Java-вебдодатків.
New Relic Quickstart
New Relic Quickstart для Java – це інструмент моніторингу з інтуїтивно зрозумілою інформаційною панеллю, де відображаються ключові показники Java-додатків. Інформаційна панель містить дані про середнє використання ЦП, пам’яті Heap, час процесора на збирання сміття, а також інформацію про 5 найповільніших транзакцій.
New Relic включає в себе Java-агента, який відстежує бази даних, сервери додатків і системи черг повідомлень. Він також забезпечує спостереження на рівні JVM, надаючи інформацію про транзакції, HTTP-сеанси та дані пулу потоків.
Java-агент також дозволяє відстежувати потоки запитів у розподілених системах, що спрощує виявлення проблемних точок та запобігає простоям. Агент підтримує спеціальні інструменти для додаткових Java-фреймворків та бібліотек, які можна використовувати з додатками.
Через інформаційну панель користувачі отримують візуальне представлення продуктивності Java-програми. New Relic також надає сповіщення про високе використання ЦП, помилки транзакцій, середню тривалість транзакцій та середнє використання пам’яті Heap, що дозволяє оперативно реагувати на зміни в роботі програми.
AppDynamics
Cisco AppDynamics пропонує безкоштовний набір інструментів для моніторингу Java. Він підтримує всі JVM та сервери додатків з Java 1.5 та вище. Також надається підтримка інфраструктури та протоколів, що дозволяє користувачам мати повний огляд своїх Java-програм.
AppDynamics додає контекст до перегляду показників JVM, дозволяючи відстежувати ефективність бізнес-транзакцій і пов’язаного коду під час роботи JVM. Крім того, користувачі можуть налаштувати сповіщення про проблеми, що виникають у програмі.
AppDynamics дозволяє відстежувати час відгуку, рівень обслуговування та пропускну здатність бізнес-транзакцій. Він також надає детальну інформацію про виконання коду транзакцій.
У разі виявлення повільних запитів AppDynamics надає повний стек виконання коду. Це допомагає визначити місця, де витрачається час на JVM і код, що спрощує усунення вузьких місць у продуктивності Java-програм.
Datadog
Datadog пропонує інструменти моніторингу Java для надання єдиної платформи, де користувачі можуть отримати повний огляд Java-додатків, не пропускаючи критичних подій, а також можуть виправляти та оптимізувати свої Java-додатки до рівня коду, особливо в розподілених системах.
Datadog забезпечує наскрізний моніторинг Java в режимі реального часу, що дозволяє аналізувати кожен запит і знаходити способи оптимізації продуктивності. Він також гарантує успішне розгортання кожної версії коду Java та дозволяє відстежувати залежності та працездатність Java-сервісів.
Datadog акцентує увагу на усуненні несправностей і оптимізації програм. Він дозволяє контролювати Java-сервіси до рівня коду, щоб зменшити кількість помилок, оптимізувати споживання ресурсів і зменшити затримки в роботі служб.
Перевагою Datadog є можливість створювати інформаційні панелі, що об’єднують різні показники, забезпечуючи легкий огляд продуктивності програми.
Dynatrace
Dynatrace є надійним інструментом моніторингу Java, що використовується такими компаніями, як Dell, SAP і Kroger, і підтримує всі поширені фреймворки Java. Dynatrace дозволяє відстежувати JVM, сервери, Java-програми та запити до бази даних у режимі реального часу для покращення продуктивності Java-коду.
Для розуміння продуктивності Java-програм Dynatrace надає ключові показники, такі як JVM, збирання сміття, пам’ять, потоки, а також розмір веб-запитів та відповідей.
Щоб уникнути перевантаження інформаційних панелей, Dynatrace спочатку надає загальний огляд Java-програм, а потім дозволяє заглибитися в кожну метрику та транзакцію для отримання додаткової інформації.
Dynatrace автоматично виявляє та діагностує проблеми, визначаючи першопричину до того, як вона вплине на користувачів. Це також спрощує пошук і усунення проблем у продуктивності програми. Dynatrace є багатофункціональним інструментом, який заслуговує на увагу.
Site24x7
Site24x7 пропонує інструменти моніторингу Java, що відстежують ключові показники JVM на різних платформах і допомагають усувати помилки для оптимізації роботи користувачів. Він забезпечує моніторинг продуктивності Java-додатків у режимі реального часу, перегляд повільних SQL-запитів та розподілених трас, а також пропонує сповіщення про збої, що використовують штучний інтелект.
За допомогою Site24x7 можна відстежувати показники JVM, такі як використання ЦП, пам’яті, збирання сміття та потоки. Також можна налаштувати сповіщення у разі виникнення проблем із будь-яким з показників.
Розробники можуть відстежувати повільні методи та функції у коді та оцінювати виклики бази даних, щоб мати інформацію про найбільш завантажені таблиці та транзакції.
Site24x7 також пропонує можливість відстежувати продуктивність певних функцій або модулів програми, а також фонові транзакції.
SolarWinds AppOptics
SolarWinds AppOptics є інструментом моніторингу Java, що дозволяє виявляти вузькі місця в продуктивності Java-додатків і серверів. AppOptics автоматично виконує інструментарій, спрощуючи процес моніторингу для користувачів.
SolarWinds AppOptics також відстежує запити програми за допомогою розподіленого трасування, що дозволяє виявляти недоліки в транзакціях.
Інструмент може допомогти визначити області, що спричиняють затримки продуктивності, і виконує профілювання коду в реальному часі, щоб знайти проблемні рядки коду.
AppOptics можна інтегрувати з іншими інструментами SolarWinds, такими як Pingdom і Loggly, створюючи комплексний інструмент моніторингу додатків.
Висновок
Моніторинг Java є важливим елементом будь-якої Java-програми. Для забезпечення високої продуктивності, безпеки, мінімізації помилок, швидкого відгуку та зменшення простоїв, розгляньте можливість використання інструментів моніторингу Java, згаданих у цій статті.
Це не тільки покращить вашу програму, але й допоможе заощадити кошти та зробить ваших клієнтів та користувачів задоволеними.
Також радимо ознайомитись з інструментами моніторингу JBoss.