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Optimizar Java

by Benjamin J. Evans, James Gough, Chris Newland

September 2024

Intermediate to advanced

440 pages

12h 18m

Spanish

O'Reilly Media, Inc.

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Convenciones utilizadas en este libroUtilizar ejemplos de códigoSafari O'ReillyCómo contactar con nosotrosAgradecimientos
Rendimiento de Java: el camino equivocadoVisión general del rendimiento de JavaEl rendimiento como ciencia experimentalUna taxonomía para el rendimientoRendimientoLatenciaCapacidadUtilizaciónEficaciaEscalabilidadDegradaciónConexiones entre los observablesLectura de gráficos de rendimientoResumen
Interpretación y carga de clasesEjecutar código bytePresentación de HotSpotPresentación de la Compilación Justo a TiempoGestión de la memoria de la JVMThreading y el modelo de memoria de JavaConoce las JVMNota sobre las licenciasMonitoreo y herramientas para la JVMVisualVMResumen
Introducción al hardware modernoMemoriaCachés de memoriaCaracterísticas del procesador modernoMemoria intermedia de traducciónPredicción de ramas y ejecución especulativaModelos de memoria de hardwareSistemas operativosEl ProgramadorCuestión de tiempoConmutadores de contextoUn modelo de sistema sencilloEstrategias básicas de detecciónUtilizar la CPURecogida de BasuraE/SSimpatía mecánicaVirtualizaciónLa JVM y el sistema operativoResumen
Tipos de pruebas de rendimientoPrueba de latenciaPrueba de rendimientoPrueba de cargaPrueba de esfuerzoPrueba de resistenciaPrueba de planificación de la capacidadPrueba de degradaciónManual de buenas prácticasRendimiento descendenteCrear un entorno de pruebasIdentificar los requisitos de rendimientoCuestiones específicas de JavaPruebas de rendimiento como parte del SDLCIntroducción a los antipatrones de rendimientoAburrimientoRelleno del currículumPresión de grupoFalta de comprensiónProblema incomprendido/inexistenteCatálogo de antipatrones de rendimientoDistraído por el brilloDistraído por lo simpleAsistente de ajuste del rendimientoAfinación FolclóricaEl burro de la culpaPerder la visión de conjuntoUAT es mi escritorioLos datos de producción son difícilesSesgos cognitivos y pruebas de rendimientoPensamiento reduccionistaSesgo de confirmaciónNiebla de guerra (Acción sesgada)Sesgo de riesgoLa paradoja de EllsbergResumen
Introducción a la medición del rendimiento de JavaIntroducción a JMHNo hagas microbenchmark si puedes evitarlo (una historia real)Heurística para saber cuándo hacer microbenchmarkEl Marco JMHEjecutar puntos de referenciaEstadísticas de rendimiento de la JVMTipos de errorEstadísticas no normalesInterpretación de las estadísticasResumen
Presentación de Mark y SweepGlosario de Recogida de BasuraPresentación del Tiempo de ejecución HotSpotRepresentar objetos en tiempo de ejecuciónGC Raíces y ArenasAsignación y vida útilHipótesis generacional débilRecogida de basura en HotSpotAsignación hilo-localColección HemisféricaLos Coleccionistas ParalelosColecciones Paralelas JóvenesAntiguas colecciones paralelasLimitaciones de los colectores paralelosEl papel de la asignaciónResumen
Compensaciones y colectores enchufablesTeoría Concurrente GCPuntos seguros de la JVMMarcado tricolorCMSCómo funciona el CMSBanderas JVM básicas para CMSG1G1 Disposición del montón y regionesG1 Diseño del algoritmoFases G1Banderas JVM básicas para G1ShenandoahCompactación concurrenteObtención de ShenandoahC4 (Azul Zing)La barrera del valor cargadoEquilibrada (IBM J9)J9 Cabeceras de objetoMatrices grandes en equilibradoNUMA y EquilibradoColeccionistas Legacy HotSpotSerial y SerialAntiguoCMS incremental (iCMS)Combinaciones de CG obsoletas y eliminadasEpsilonResumen
Introducción al registro GCActivar el registro GCGC Logs frente a JMXInconvenientes de JMXVentajas de los datos de registro GCHerramientas de análisis de registrosCensumGCViewerDiferentes visualizaciones de los mismos datosAjuste básico del CGComprender la asignaciónComprender el Tiempo de PausaHilos Colectores y Raíces GCAjuste de la GC paralelaAjuste del CMSFallos del modo concurrente debidos a la fragmentaciónAfinación G1jHipoResumen

Visión general de la interpretación del código binarioIntroducción al Bytecode de la JVMIntérpretes simplesDetalles específicos del punto calienteCompilación AOT y JITRecopilación AOTCompilación JITComparación de la compilación AOT y JITAspectos básicos del HotSpot JITPalabras Klass, Vtables y Swizzling de PunterosRegistro Compilación JITCompiladores dentro de HotSpotCompilación por niveles en HotSpotLa caché de códigoFragmentaciónAjuste JIT simpleResumen
Presentación de JITWatchVistas básicas de JITWatchDepurar JVMs y hsdisIntroducción a la compilación JITEnlazandoLímites de entradaAjuste del subsistema InliningDesenrollar bucleResumen del desenrollado de buclesAnálisis de la fugaEliminar las asignaciones de montónAnálisis de cerraduras y fugasLimitaciones del análisis de fugasDespacho monomórficoIntrínsecosSustitución en la pilaPuntos seguros revisitadosMétodos básicos de bibliotecaLímite superior de tamaño del método para la ingestiónLímite superior del tamaño del método para la compilaciónResumen
Optimizar las ColeccionesConsideraciones de optimización para las listasLista de matricesListaEnlazadaArrayList frente a LinkedListConsideraciones de optimización para los mapasHashMapMapa del árbolFalta de MultiMapaConsideraciones de optimización para conjuntosObjetos de dominioEvitar la FinalizaciónHistoria de guerra: Olvidarse de limpiar¿Por qué no utilizar la Finalización para resolver el problema?prueba-con-recursosMangos de los métodosResumen
Introducción al paralelismoJava Concurrencia FundamentalComprender el JMMConstruir bibliotecas de concurrenciaInseguroAtómica y CASCerraduras y SpinlocksResumen de bibliotecas concurrentesBloqueos en java.util.concurrentCerraduras de lectura/escrituraSemáforosColecciones concurrentesPestillos y BarrerasEjecutores y abstracción de tareasIntroducción a la ejecución asíncronaSeleccionar un ExecutorServiceHorquilla/JuntaConcurrencia Java ModernaCorrientes y corrientes paralelasTécnicas sin bloqueoTécnicas basadas en el actorResumen
Introducción a los perfilesSesgo de muestreo y SafepointingHerramientas de perfilado de ejecución para desarrolladoresPerfilador VisualVMJProfilerTuKitGrabadora de Vuelo y Control de MisiónHerramientas operativasPerfiladores modernosPerfil de AsignaciónAnálisis del volcado de pilashprofResumen
RegistroMicrobenchmarks de registroDiseñar un registrador de menor impactoBaja latencia con bibliotecas de lógica realAgronaCodificación binaria simpleAeronEl diseño de AeronResumen
Pequeñas mejoras de rendimiento en Java 9Caché de código segmentadoCuerdas CompactasNueva concatenación de cadenasMejoras en el compilador C2Nueva versión del G1Java 10 y futuras versionesNuevo proceso de liberaciónJava 10Inseguro en Java 9 y posterioresVarHandles en Java 9Proyecto Valhalla y Tipos de ValorGraal y TrufaFuturas direcciones en BytecodeFuturas direcciones en concurrenciaConclusión

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Capítulo 10. Comprender la compilación JIT

Este trabajo se ha traducido utilizando IA. Agradecemos tus opiniones y comentarios: translation-feedback@oreilly.com

En este capítulo profundizaremos en el funcionamiento interno del compilador JIT de la JVM.La mayor parte del material es directamente aplicable a HotSpot, y no se garantiza que sea el mismo para otras implementaciones de JVM.

Dicho esto, la ciencia general de la compilación JIT está bastante bien estudiada, y las implementaciones JIT se dan en muchos entornos de programación modernos, no sólo en la JVM. Como resultado, muchas de las mismas técnicas JIT son aplicables a otros compiladores JIT.

Debido a la naturaleza abstracta y técnicamente compleja del tema, nos apoyaremos en herramientas que nos ayuden a comprender y visualizar el funcionamiento interno de la JVM. La principal herramienta que utilizaremos es JITWatch, y la presentamos al principio del capítulo. A continuación, podremos explicar optimizaciones y características JIT específicas y mostrar cómo se puede observar la técnica y sus efectos desde JITWatch.

Presentación de JITWatch

JITWatch es una herramienta JavaFX de código abierto diseñada y construida por uno de los autores de este libro (Chris Newland) como proyecto personal.La herramienta está ahora alojada bajo la iniciativa AdoptOpenJDK, como parte de un programa dirigido por la Comunidad Java de Londres para mejorar la participación de la comunidad en el ecosistema Java.

JITWatch permite a un equipo ...