Дізнайтеся, як читати дампи потоків і контролювати поведінку програми під час виконання.

Коли ваш екземпляр Adobe Experience Manager (або загалом будь-який додаток JAVA) демонструє ознаки млявості, час засукати рукави та зануритися у світ дампів потоків. IBM Thread Analyzer (TDA) тут, щоб допомогти вам розплутати мережу потоків і визначити вузькі місця продуктивності. У цьому посібнику ми розповімо вам, як професійно використовувати IBM TDA для діагностики проблем продуктивності в AEM.

Крок 1. Завантажте та інсталюйте IBM TDA

Перш ніж ви зможете почати аналізувати дампи потоків, вам потрібно завантажити та інсталювати IBM Thread Analyzer . Перейдіть на офіційний веб-сайт IBM або репозиторій вашої організації, щоб отримати останню версію. Після завантаження дотримуйтесь інструкцій із встановлення для вашої операційної системи. Це швидко, легко та готує основу для серйозного усунення несправностей.

Крок 2. Зніміть дамп потоку з вашого екземпляра AEM

Дампи потоків — це моментальні знімки всіх потоків, запущених у вашому екземплярі AEM у певний момент. Щоб захопити їх:

1. Доступ до вашого сервера AEM.
2. Використовуйте такі інструменти, як jstack , kill -3 або вбудовані функції AEM для створення дампів потоків. У Adobe Docs є добре задокументована сторінка.
3. Збережіть файли дампа потоку на локальній машині.

Професійна порада: знімайте кілька дампів потоків з інтервалами (наприклад, кожні 10 секунд), щоб отримати чіткішу картину тривалих проблем.

Крок 3. Відкрийте дамп потоків у IBM TDA

Запустіть IBM TDA і відкрийте файли дампа потоку, які ви захопили. Просто перетягніть файли в програму або скористайтеся опцією «Відкрити», щоб завантажити їх. Після завантаження ви побачите список дампів потоків на лівій панелі.

Крок 4: зануртеся в деталі теми

Щоб проаналізувати дамп конкретного потоку:

1. Виберіть файл зі списку.
2. Натисніть кнопку «Деталі теми» вгорі

Це відобразить детальний перегляд усіх потоків у цьому дампі. Тепер давайте відсортуємо потоки за глибиною стека, переконавшись, що найдовші стоси відображаються вгорі. чому Потоки з глибшими стеками часто вказують на більш складні операції, у яких зазвичай ховаються проблеми з продуктивністю.

Крок 5: Визначте цікаві теми

Зосередьтеся на потоках із глибиною стека 10 рядків або більше. Ці потоки, як правило, споживають найбільше ресурсів. Робіть нотатки про будь-які потоки, які виділяються — чи то через їх імена, стани чи трасування стека.

Крок 6: Сортування за станом потоку

Далі відсортуйте потоки за їхнім станом. Прокрутіть униз до потоків Runnable. Це потоки, які активно використовували час процесора, коли було створено дамп. Слідкуйте за потоками, пов’язаними з програмою, як-от:

• Потоки фонових завдань: виконання таких завдань, як індексування чи реплікація.
• Потоки запитів: названі як 127.0.0.1 [timestamp] GET /path HTTP/1.1 .

Крок 7: Декодуйте мітки часу запиту

Для кожного потоку запитів витягніть мітку часу з його імені (наприклад, 1347028187737 ). Ця позначка часу Unix повідомляє вам, коли браузер користувача зробив запит. Перетворіть його на зрозумілу людині дату/час за допомогою такого інструменту, як https://www.epochconverter.com/ . Порівняйте це з міткою часу дампа потоку, щоб обчислити, як довго запит був активним.

Якщо різниця надзвичайно велика (наприклад, кілька секунд або хвилин), це може вказувати на вузьке місце у вашій програмі.

Порада: слідкуйте за візерунками. Чи певні типи запитів постійно займають більше часу? Наприклад, варто оптимізувати запити, що включають складні запити або операції з великими ресурсами. Крім того, якщо ви помітили, що певні URL-адреси або кінцеві точки часто пов’язані з довгостроковими потоками, розгляньте можливість профілювання цих областей вашої кодової бази.

Крок 8. Дослідіть потоки, що очікують

Аналіз потоків вимагає тонкого підходу, який виходить за рамки простого очікування. Хоча інтерфейс IBM Thread Analyzer (TDA) надає цінну інформацію про зв’язки потоків, розуміння повного контексту поведінки потоків допомагає створити більш повну картину характеристик продуктивності вашої програми.

Розуміння стану потоку

Вивчаючи потоки в TDA, ви зустрінете кілька важливих станів:

Runnable : Ці потоки або виконуються наразі, або готові до виконання, коли стане доступним час ЦП. Стан Runnable не обов’язково вказує на проблему — це природний стан для активно працюючих потоків.

Очікування : ці потоки тимчасово призупинили виконання, очікуючи на виконання умови. Стан очікування може виникнути з багатьох законних причин, зокрема:

• Доступність ресурсів (підключення до бази даних, описи файлів)
• Виконання завдання в інших потоках
• Планові затримки
• Завершення мережевого введення-виведення
• Операції з чергою повідомлень

Заблоковано : ці потоки спеціально очікують отримання монітора або блокування. Заблоковані стани подібні до очікування, але вказують на паузи, пов’язані з синхронізацією.

Аналіз зв'язків потоків

Коли ви визначаєте потік, який вас цікавить, перевірте його зв’язки з іншими потоками, використовуючи цей систематичний підхід:

1. Відносини прямого блокування:

• Перегляньте панель Waiting Threads, щоб знайти безпосередні залежності
• Перегляньте трасування стека потоків, що очікують, щоб зрозуміти, чому вони заблоковані
• Зверніть увагу на тривалість станів очікування, якщо вони доступні

2. Шаблони використання ресурсів:

• Шукайте шаблони в отриманні та звільненні ресурсів
• Визначте потенційні вузькі місця ресурсів
• Розгляньте альтернативні стратегії управління ресурсами

3. Архітектурні наслідки:

• Оцініть, чи спостережувана поведінка узгоджується з дизайном системи
• Подумайте, чи підходить поточна модель потоків
• Оцініть вплив на масштабованість

Розуміння типів замків і видимості

У дампах ланцюжків можуть не відображатися всі типи суперечок. Сучасні програми Java використовують різні механізми синхронізації:

1. Внутрішні замки (синхронізоване ключове слово):

• Видно в дампах потоків
• Показати чіткі стосунки власник-офіціант
• Сліди стека вказують на точки синхронізації

2. Явні блокування (java.util.concurrent):

• ReentrantLock
• ReadWriteLock
• StampedLock
• Для візуалізації можуть знадобитися додаткові інструменти

3. Неблокувальні механізми (не виглядають як традиційні блокування, але можуть впливати на продуктивність):

• Атомарні змінні
• ConcurrentHashMap
• CompletableFuture

Стратегії оптимізації

Коли ви визначите справжні суперечки, розгляньте такі підходи:

1. Покращення рівня коду

• Зменшити область блокування
• Реалізуйте більш детальне блокування
• Розгляньте неблокуючі альтернативи

2. Управління ресурсами

• Оптимізуйте розмір басейну
• Впроваджуйте стратегії відкату
• Розгляньте рішення для кешування

3. Архітектурні зміни

• Оцініть асинхронну обробку
• Розгляньте паралельні шляхи виконання
• Впровадити підходи на основі черги

Пам’ятайте, що аналіз потоку – це ітеративний процес. Патерни, які виникають у дампі одного потоку, можуть не відображати узгоджену поведінку. Завжди перевіряйте свої висновки в кількох дампах і за різні періоди часу, перш ніж вносити значні зміни у свою програму.

Крок 9: Порівняйте дампи кількох потоків для довготривалих потоків

Порівняння дампів потоків за часом виявляє важливі моделі продуктивності у вашому екземплярі AEM. Почніть зі встановлення базового рівня під час нормальної роботи, включаючи періоди пікового використання та вікна обслуговування. Ця базова лінія забезпечує контекст для виявлення ненормальної поведінки потоку.

Щоб визначити, чи потік постійний протягом часу:

1. Виберіть кілька дампів потоків з різних моментів часу.
2. Натисніть кнопку «Порівняти потоки» в IBM TDA.
3. Шукайте потоки, які залишаються в стані Runnable, у всіх дампах, особливо в тих із постійно довгими трасами стека.

Використовуйте функцію порівняння потоків IBM TDA, щоб аналізувати дампи з різних часових проміжків. Зосередьтеся на потоках, які зберігаються в кількох дампах, перевіряючи їхні стани, глибину стека та використання ресурсів. Пам’ятайте, що сама по собі постійність потоку не вказує автоматично на проблему — фонові служби, природно, працюють безперервно, тоді як потоки запитів мають завершуватися протягом очікуваного часу.

Аналізуючи постійні потоки Runnable, співвіднесіть їхню поведінку з такими системними показниками, як використання ЦП, споживання пам’яті та час відповіді. Розглянемо призначення потоку: фонові служби, обробка запитів або завдання обслуговування мають різні очікувані шаблони. Для потоків запитів порівняйте їх тривалість із визначеними угодами про рівень обслуговування та бізнес-вимогами.

Маєте підозрілий малюнок нитки? Не робіть поспішних висновків! Спробуйте спочатку відтворити проблему у своєму тестовому середовищі — це як генеральна репетиція перед основним шоу. Уважно подивіться на свій код, ще раз перевірте налаштування конфігурації та подумайте, що ще може викликати проблеми у вашому середовищі. Слідкуйте за тим, що ви знайшли, за допомогою реальних цифр продуктивності та результатів тестів — пізніше ви подякуєте собі.

Коли ви переконаєтеся, що спіймали справжнього винуватця продуктивності (звісно, підкріпленого вагомими доказами), настав час це виправити.

Крок 10: Дослідіть деталі монітора та визначте неактивні потоки

Якщо аналіз потоків не дає корисної інформації, перейдіть до перегляду деталей монітора:

1. Поверніться до списку тем.
2. Виберіть дамп потоку та натисніть кнопку «Деталі моніторингу».
3. IBM TDA відобразить деревоподібне подання потоків, що володіють монітором, і потоків, що очікують.

Це подання допомагає визначити потоки, які утримують монітори та викликають суперечки. Розуміння моніторів потоків схоже на перегляд нервової системи вашої програми. Ці механізми синхронізації контролюють, як потоки отримують доступ до спільних ресурсів, запобігаючи потенційним конфліктам і забезпечуючи безперебійну роботу.

Моніторинг взаємодії може виявити критичну інформацію про продуктивність. Деякі потоки будуть активно обробляти запити, тоді як інші чекатимуть на отримання ресурсів або будуть брати участь у скоординованих діях. Не всі потоки, що очікують або неактивні, вказують на проблему — вони часто є частиною стратегії управління природними ресурсами програми.

Однак не всі потоки однаково важливі:

• Ігнорувати потоки пулу неактивних потоків: ці потоки зазвичай мають ≤10 рядків стека та є частиною пулів потоків, як-от двигун сервлетів. Зазвичай вони нешкідливі, якщо не домінують у пулі потоків.
• Зосередьтеся на моніторах, що стосуються конкретної програми: шукайте монітори, пов’язані з бізнес-логікою вашої програми, як-от підключення до бази даних, механізми кешування або спеціальні блоки синхронізації.

Пам’ятайте, що аналіз потоків і моніторів – це і мистецтво, і наука. Кожна програма має унікальні характеристики, тому підходьте до оптимізації продуктивності з цікавістю та цілісною перспективою. Мета полягає не в тому, щоб усунути всі потоки, що очікують, а в тому, щоб зрозуміти й оптимізувати їх взаємодію.

Розширена порада: якщо ви помітили, що певні монітори часто сперечаються, подумайте про рефакторинг коду, щоб зменшити деталізацію блокування. Наприклад:

• Замініть крупнозернисті пасма на дрібнозернисті.
• Використовуйте неблокуючі алгоритми або одночасні структури даних, де це можливо.
• Оптимізуйте запити до бази даних, щоб скоротити час, який потоки витрачають на очікування блокувань.

Бонусна інформація: Колекторська служба

У деяких дампах потоків ви можете помітити, що Collector Service часто з’являється. Ця служба виконує такі завдання, як збір сміття, керування пам’яттю та очищення ресурсів. Хоча Collector Service може здатися загадковим фоновим процесом, розуміння його поведінки є ключовим для підтримки оптимальної продуктивності системи — подумайте про це як про старанного прибиральника у великій офісній будівлі.

Коли ви помічаєте часту діяльність колекторської служби, не припускайте відразу лиха. Це нормально, коли Collector Service час від часу з’являється, але надмірна активність може вказувати на основні проблеми:

• Витоки пам'яті: об'єкти, які не збираються для сміття, можуть викликати часті цикли GC.
• Високий відтік об’єктів: швидке створення та знищення об’єктів може перевантажити збирача сміття.
• Неправильні налаштування JVM: неправильно налаштовані розміри купи або алгоритми GC можуть призвести до неефективності.

Ось кілька міркувань щодо оптимізації використання ресурсів:

• Налаштування параметрів JVM (наприклад, збільшення розміру купи, перехід на G1GC).
• Профілювання використання пам’яті за допомогою таких інструментів, як Eclipse MAT або YourKit, для виявлення витоків.
• Перегляд шаблонів розподілу пам’яті вашої програми, щоб зменшити створення непотрібних об’єктів.

Збір сміття – це не проблема, яку потрібно вирішити, а динамічна система, яку потрібно зрозуміти та оптимізувати. Кожна програма має унікальні характеристики, і не існує універсального рішення.

Заключні думки

Аналіз дампа потоку — це суперсила розробника, яка перетворює вас із автора коду на детектива продуктивності. IBM Thread Analyzer (TDA) — це ваш ключ до розуміння складної поведінки системи, виявлення прихованих вузьких місць, які впливають на продуктивність вашого екземпляра Java/AEM.

Подібно до вивчення інструменту, ваші навички вдосконалюються з практикою. Дамп кожного потоку стає чіткішим, розкриваючи заплутані моделі системних взаємодій. Чим більше ви аналізуєте, тим інтуїтивнішою стає оптимізація продуктивності.

Пам’ятайте, практика робить досконалим — чим більше ви аналізуєте дампи потоків, тим точнішими будуть ваші навички діагностики. 📊💪

🛠 ️Вдалого вирішення проблем! І не забудьте поділитися своїми висновками зі своєю командою, щоб ваш екземпляр Java/AEM працював безперебійно.