Luxoft training Java Advanced II: высокопроизводительная Java

Курс посвящен повышению производительности Java-приложений: выявлению узких мест, подходам и практикам к повышению производительности, а также инструментам и библиотекам, позволяющим добиться высокой производительности. Разбираемые темы Модуль 1. Обзор тюнинга производительности – 5 ч. Общие практики; Стратегии тюнинга производительности; Метрики производительности; Как повысить производительность? Инструменты для измерения производительности; JMeter; Нагрузочное тестирование с помощью JMeter; Как повысить производительность с помощью архитектуры? Лучшие практики для улучшения производительности кода. Домашняя работа – 2 ч. Модуль 2. Алгоритмы GC – 5 ч. Использование памяти Java-объектами; Общие подходы и алгоритмы сборщиков мусора; Сборщик мусора Serial GC; Сборщик мусора Parallel GC; Сборщик мусора CMS; Сборщик мусора G1; Сборщик мусора Shenandoah; Тюнинг сборщиков мусора; Инструменты сбора и анализа метрик о сборке мусора; Выбор оптимального сборщика мусора. Модуль 3. JIT-компилятор HotSpot – 5 ч. JIT компиляция; Java байт-код; Многослойная компиляция; Кэш кода и его тюнинг; Оптимизация кода; Деоптимизация кода и когда она происходит; Инструмент JITWatch для анализа результатов компиляции; Виды оптимизаций; Спекулятивные оптимизации; Настройка компилятора; AOT компиляция. Домашняя работа – 2 ч. Модуль 4. Флаги JVM – 3 ч. Назначение и категории флагов JVM; Общие флаги; Флаги, связанные со строками; Флаги управления памятью; Safepoints и флаги, связанные с ними; TLAB и флаги, связанные с ними; План тюнинга JVM. Модуль 5. Тестирование производительности алгоритмов (benchmarking) с помощью JMH – 2 ч. Что такое benchmarking; Знакомство с JMH; API JMH; Нетривиальные примеры; Применение JMH на практике. Домашняя работа – 2 ч. Модуль 6. Использование памяти вне кучи (off-heap memory) – 3 ч. Что такое sun.misc.Unsafe; Методы Unsafe; Производительность нативной памяти; Создание структур данных в нативной памяти; Оценка производительности нативной памяти и сравнение с памятью в куче; Перспективный Foreign Memory Access API. Модуль 7. Сериализация – 2 ч. Сериализаторы JSON (GSON, Jackson); Двоичные сериализаторы (Protobuf, Jackson Smile, Kryo, FST, One NIO); Сравнение производительности различных сериализаторов. Модуль 8. Профилирование Java – 4 ч. Когда и как делать профилирование? Сэмплирующие и инструментирующие профайлеры; Использование Java VisualVM для профилирования; Профилирование с помощью Spring AOP; Профилирование с помощью IDEA и async profiler; Java Flight Recorder; Анализ логов Java Flight Recorder с помощью Mission Conrol; Создание и логгирование кастомных событий JFR; Использование Java агентов для внедрения в код и записи любых событий в Java Flight Recorder; Написание программ для автоматического анализа логов JFR; Сбор и анализ SQL запросов с помощью JFR; Сбор и анализ REST запросов с помощью JFR. Домашняя работа – 2 ч. Модуль 9. Мониторинг и анализ данных кучи. Утечки памяти – 2 ч. Инструменты для анализа данных в памяти; Признаки утечек памяти; Основные причины утечек памяти; Поиск и обнаружение утечек памяти. Модуль 10. GraalVM – 3 ч. Экосистема GraalVM; Среда выполнения GraalVM; Polyglot API; Компиляция и родной образ; Контрольные показатели. Модуль 11. Кэширование в приложениях Java – 3 ч. Шаблоны кеширования; Сравнение API кешей; Кеширование запросов БД; Кеширование HTTP запросов; Основные метрики и настройки библиотек кеширования; Сравнение популярных библиотек кеширования; Кеширование сервисного уровня; Кеширование Spring сервисов; Приложения, использующие кеши разных уровней. Модуль 12. Обзор других подходов к повышению производительности – 3 ч. Параллельное программирование (пулы потоков, параллельные потоки, структура fork-join); Асинхронное программирование; Реактивное программирование (Reactor, VertX); Оптимизация работы с базами данных; Облачные вычисления (микросервисы, Spring Cloud); Контрольные показатели и выводы.