Java est l’un des langages de programmation les plus répandus et il est souvent utilisé par les développeurs back-end en tant que langage côté serveur. Il est utilisé par des applications très connues comme Spotify, Twitter, Signal et Cash App. Java a énormément évolué au fil des ans et, en plus d’être facile à écrire, à compiler et à décoder, il est également plus sûr, portable et efficace dans la gestion de la mémoire par rapport à d’autres langages. Dans ce blog, nous présenterons les problèmes de performance Java les plus courants et comment ils peuvent être facilement évités à l’aide d’outils de surveillance Java.
Pourquoi la surveillance Java est-elle indispensable ?
Les performances Java sont cruciales car tout problème de performance dans l’application peut affecter l’entreprise et, par conséquent, ses revenus. Des chercheurs ont découvert qu’avec un retard de 100 millisecondes dans le temps de réponse d’une page, un site e-commerce peut subir une baisse de 7% de son taux de conversion. C’est là que la surveillance des performances de Java entre en jeu.
Un analyseur de performance Java analyse le comportement de votre application Java, informe instantanément les administrateurs informatiques ou les développeurs de toute anomalie, et génère périodiquement des rapports sur les performances de l’application. Vous pouvez obtenir des performances élevées, éviter les erreurs coûteuses et offrir une expérience transparente à l’utilisateur final grâce à un outil fiable de surveillance des performances Java tel que Applications Manager de ManageEngine.
Les problèmes de surveillance Java les plus courants et comment les résoudre
Les problèmes de performance Java les plus courants sont liés à la mémoire, la base de données, la concurrence et le code. Ces problèmes peuvent être facilement évités et corrigés à l’aide d’un outil de surveillance Java.
Examinons maintenant ces problèmes en profondeur :
1. Fuites et erreurs de mémoire
Une erreur de mémoire se produit lorsque vous tentez d’ajouter des données à la mémoire mais qu’il n’y a pas assez de place pour elles. Chaque variable se voit allouer une certaine quantité de mémoire, et lorsqu’une variable n’est plus destinée à être utilisée, elle doit être vidée. Si cela n’est pas fait, il y aura des fuites. Lorsque cela se produit dans un code fréquemment exécuté, la machine virtuelle Java (JVM) épuise sa mémoire, ce qui entraîne la redoutable erreur “out of memory”.
Impact : 9/10
Solution :
À l’aide d’un outil de surveillance Java tel qu’Applications Manager, vous pouvez obtenir des données sur plusieurs attributs de la mémoire, comme le tas (Heap), le non-tas (Non-Heap) et la mémoire d’échange (Swap).
En Java, l’espace du tas est utilisé pour allouer de la mémoire dynamique aux objets Java au moment de l’exécution. Dans la mémoire de tas, de nouveaux éléments sont toujours produits, et les références à ces éléments sont conservées dans la mémoire de pile. L’hors tas (non-heap) fait référence à toute la mémoire allouée par la JVM à des fins autres que le tas. Lorsque la RAM est pleine, l’espace d’échange est une partie de la mémoire virtuelle sur le disque dur qui est utilisée.
En surveillant les métriques java telles que celles-ci, vous pouvez voir ce qui occupe le plus d’espace dans la mémoire et effacer les variables indésirables de la mémoire. Vous pouvez également définir un seuil limite pour ces attributs afin d’être immédiatement informé de toute violation.
2. Blocages des threads
Les applications Java sont le plus souvent dotées de plusieurs threads. Lorsque deux ou plusieurs threads tentent d’accéder simultanément aux mêmes ressources, le pool de données est verrouillé afin de garantir que chaque thread dispose d’un accès exclusif aux ressources partagées de la JVM. Un blocage se produit lorsqu’un thread verrouille les ressources pendant que les autres attendent le déverrouillage. Ces blocages ralentissent l’application, voire la font planter.
Impact : 10/10
Solution :
Pour éviter ce problème, utilisez des outils de contrôle des performances Java pour surveiller les threads, identifier les blocages et localiser la ligne de code exacte à l’origine du blocage afin de pouvoir débloquer ces derniers et résoudre le problème.
3. Garbage collection
Un “garbage collector” collecte essentiellement toutes les données indésirables pour libérer de l’espace en mémoire. Il peut parfois mettre en pause tous les threads qui tentent d’accéder aux ressources de la JVM afin de récupérer de la mémoire. La fréquence du “garbage collection” affecte les performances. Lorsque le “garbage collector” est plein, l’application peut être ralentie. Pour des performances optimales, celui-ci ne doit consommer qu’un faible pourcentage du temps de l’unité centrale (moins de 10 %). Une application aura des problèmes de performance liés à la mémoire si l’utilisation du CPU par le “garbage collector” est supérieure à 20 %.
Impact : 8/10
Solution :
À l’aide du moniteur Java d’Applications Manager, vous pouvez éviter ce problème en définissant un seuil pour le tas et en surveillant l’utilisation du CPU, le temps de réponse, le temps de “garbage collection” et d’autres métriques. Un taux excessif de “garbage collection” peut monopoliser le CPU et donc interrompre le traitement de la JVM, ce qui affecte également les performances de l’application.
4. Problèmes au niveau du code
Tous les problèmes au niveau du code devraient être identifiés et corrigés avant le déploiement d’une application, mais ce n’est pas toujours le cas. Les problèmes au niveau du code sont l’un des principaux facteurs contribuant aux goulets d’étranglement des performances. Ils sont dus à des bugs dans la construction du code, tels que de mauvaises itérations, l’utilisation inappropriée de modèles génériques, un code inefficace qui entraîne une complexité temporelle, l’incapacité à gérer des charges de serveur importantes, un mauvais choix de structure de données et l’absence de tests unitaires appropriés.
Les conséquences d’un bug incluent des sorties redondantes et trompeuses. Un bug peut faire perdre à un système la trace de ses transactions, effectuer une transaction incorrecte ou même refuser de traiter une transaction. Un bug peut également entraîner la corruption de la base de données et la défaillance du système. Certains d’entre eux sont difficiles à corriger, ce qui entraîne une perte de temps considérable pour le développement. Les boucles qui consomment des cycles CPU dans la JVM sont le symptôme le plus courant des défauts au niveau du code. Les bugs affectent les performances d’une application. Les développeurs doivent donc résoudre ces problèmes avant que le produit final ne soit commercialisé.
Impact : 9/10
Solution :
Les problèmes au niveau du code peuvent être évités dans une certaine mesure en intégrant les meilleures pratiques pendant le développement de l’application. Les problèmes qui surviennent après le développement peuvent être isolés à l’aide de solutions de surveillance des performances des applications (APM). La fonction APM principale de Applications Manager, appelée APM Insight, peut isoler les problèmes au niveau du code dans les applications Java dans les environnements de développement, QA et de production.
5. Connexions au pool
L’établissement d’une connexion pour chaque demande de données est coûteux, nous utilisons donc les connexions existantes du pool pour les transferts de données. Si le nombre de connexions atteint la limite maximale, les demandes à venir seront mises en attente jusqu’à ce que les demandes de base de données existantes soient terminées. Si une connexion est dérivée d’un pool particulier et n’est pas ensuite libérée dans le pool, des fuites de connexion se produiront, entraînant des erreurs d’application pour les utilisateurs.
Impact : 8/10
Solution :
Surveillez les métriques de pool comme alloué, libre, et géré. Surveillez également les métriques de performance java liées aux autres connexions à la base de données, comme le temps de connexion total, les connexions actives et la qualité du serveur de base de données. Cela peut vous aider à identifier la cause des fuites de connexion.
Les capacités de surveillance des applications Java d’Applications Manager vous aideront à éviter tous ces problèmes majeurs de performance Java. Cette solution a guidé diverses entreprises du monde entier dans la surveillance des performances de leurs applications Java. Pour en savoir plus sur Applications Manager, bénéficiez gratuitement une version d’essai de 30 jours ou visitez notre site Web pour demander une démonstration gratuite en direct et découvrez comment notre solution peut vous aider à surveiller un grand nombre d’applications.
Source : 5 common Java performance problems and how to avoid them using java monitoring tools
