Szkolenia Java, UML i BPMN: Wydajność w Java

Wydajność w Java

Tworzenie wydajnych aplikacji w Java

Kod szkolenia: JAVA-WYD

Szkolenie jest adresowane do programistów języka Java, którzy chcą poznać sekrety tworzenia wydajnego oprogramowania w tym języku.

Celem szkolenia jest obycie się z praktykami tworzenia wydajnego oprogramowania w Java, poprzez tworzenie benchmark’ów i badanie wydajności, profilowanie aplikacji, używanie struktur danych odpowiednich do trybu pracy, wydajny dostęp do plików i przede wszystkim obalenie błędnych mitów dotyczących pracy Garbage Collector’a. Wielu programistów Java posiadających nawet wieloletnie doświadczenie nie zdaje sobie sprawy z tego jakie grzechy popełnia próbując pomagać wirtualnej maszynie Java, czy Garbage Collector’owi, w rezultacie otrzymując efekt przeciwny do zamierzonego. To szkolenie obala te mity i uczy prawdziwych praktyk tworzenia wydajnego oprogramowania w Javie. A także jak zwiększyć wydajność aplikacji bez dotykania samego kodu, czyli profilowanie JVM i GC.

5 dni, po 8 godzin. Łącznie 40 godzin(y) szkolenia.

Od uczestników wymagana jest umiejętność programowania w języku Java.

Szkolenie poprzedzające - Programowanie w Java (JAVA-PRO).
Inne szkolenia zaawansowane: wielowątkowość (JAVA-WAT), projektowanie (JAVA-WZO), architektura (JAVA-ARCH)

1. Tworzenie wydajnego oprogramowania
   • Różne wymiary wydajności
     1. Wydajność obliczeniowa
     2. Wydajność pamięciowa (RAM footprint)
     3. Wydajność uruchomienia
     4. Wydajność skalowania
   • Wydajność a użytkownik – subiektywne odczucie wydajności
   • Proces tworzenia wydajnego oprogramowania
     1. Analiza wydajności
     2. Projektowanie a wydajność
     3. Architektura a wydajność
     4. Kodowanie a wydajność
     5. Testowanie a wydajność
     6. Profilowanie a wydajność
   • Co wpływa na wydajność w Javie
2. Pomiary wydajności
   • Problemy ze zwiększaniem wydajności
   • Co to jest Benchmarking
     1. Sposoby dokonywania pomiarów
     2. Zalety budowania benchmarków
     3. Micro-benchmark
     4. Macro-benchmark
     5. Problemy wyników pomiarowania
   • Czym jest profilowanie aplikacji
     1. Wpływ profilowania na wydajność
     2. Problemy z płaskim profilowaniem
     3. Zalety narzędzi do profilowania
     4. Narzędzia do profilowania
        1. Problemy do zdiagnozowania
        2. Opis narzędzi
     5. Obsługa wybranych narzędzi
        1. JConsole
        2. Java VisualVM
        3. JMC (Java Mission Control)
        4. MAT (Memory Analyzer)
3. Wydajna praca z plikami
   • Strumienie
     1. Podstawy
     2. Analiza alternatywnych rozwiązań
     3. Porównania wydajności rozwiązań na strumieniach
   • Swobodny dostęp do plików
   • Lepsza wydajność – biblioteka NIO
     1. Kanały
        1. FileChannel
        2. ByteBuffer
        3. Przykłady użycia kanałów
        4. Porównanie wydajność rozwiązań
     2. Odwzorowywanie plików w pamięci
     3. Porównanie wydajności różnych metod dostępu do plików
   • NIO2
     1. Path (operacje na ścieżkach)
     2. Files (operacje na plikach i katalogach)
        1. Kopiowanie/Przenoszenie
        2. System plików
        3. Nowe funkcje odczytu/zapisu
        4. StandardOpenOptions
        5. Nowa konstrukcja try i autocloseable (try-with-resources)
   • Serializacja
     1. Podstawy serializacji
     2. Problemy z serializacją
     3. Analiza wyników serializacji
     4. Sposoby optymalizacji serializacji
4. Algorytm wydajności
   • Sztuka doboru algorytmu
     1. Porównanie algorytmów
     2. Elegancja a brute-force
     3. Dziedzina problemu a algorytm
   • Problemy z rekurencją
   • Nie tylko algorytm się liczy
5. Kolekcje i tablice
   • API kolekcji
     1. Podstawowe interfejsy
        1. Iterator<E>
        2. Iterable<E>
        3. Collection<E>
           1. Set<E>
           2. List<E>
           3. Queue<E>
           4. Deque<E>
        4. Map<K, V>
     2. Najważniejsze funkcje
   • Struktury danych – podstawy wydajnych operacji
     1. Tablica haszująca
        1. Kontrakt między equals a hashCode
        2. Kontrakt equals
        3. Problemy z danymi w tablicy haszującej
     2. Przeszukiwanie binarne
        1. Drzewa czerwono-czarne
           1. Opis zagadnienia
           2. Zasady działania
           3. Przykłady działania
   • Zbiory
     1. Wydajność standardowych implementacji
        1. HashSet<E>
        2. TreeSet<E>
        3. LinkedHashSet<E>
        4. EnumSet<E>
     2. Poszerzone interfejsy zbiorów
        1. NavigableSet<E>
     3. Optymalizacja pracy na zbiorach
     4. Porównanie wydajności różnych implementacji zbiorów
   • Listy
     1. Wydajność standardowych implementacji
        1. ArrayList<E>
        2. LinkedList<E>
     2. Optymalizacja pracy z listami
     3. Porównanie wydajności list
     4. Opis struktur ArrayList i LinkedList
     5. Interfejs RandomAccess a wydajność przeglądania listy
   • Kolejki
     1. Wydajność standardowych implementacji
        1. PriorityQueue<E>
        2. LinkedList<E>
     2. Kolejki dwustronne
        1. Interfejs Deque<E>
        2. Wydajność implementacji kolejki dwustronnej
           1. LinkedList<E>
           2. ArrayDeque<E>
   • Mapy
     1. Wydajność standardowych implementacji
        1. HashMap<K,V>
        2. TreeMap<K,V>
        3. EnumMap<K,V>
        4. IdentityHashMap<K,V>
        5. WeakHashMap<K,V>
        6. LinkedHashMap<K,V>
     2. Poszerzone interfejsy map
        1. NavigableMap<K,V>
     3. Optymalizacja pracy na mapach
     4. Porównanie wydajności map
     5. Jak stworzyć cache
   • Stare kontenery (Java 1.0 i 1.1)
     1. Implementacje starych kontenerów
        1. Hashtable<K,V>
        2. Vector<E>
        3. Stack<E>
        4. BitSet
     2. Enumerator – Enumeration<E>
     3. Porównanie wydajności z nowymi implementacjami
   • Widok kolekcji
     1. Zalety używania
     2. Niebezpieczeństwa
     3. Optymalizacja
   • Collections - klasa pomocnicza
     1. Podstawowe funkcje
     2. Rola w optymalizacji
     3. Wykorzystanie w algorytmach
   • Wydajność a kolekcje odporne na wielowątkowość
     1. Wydajność kolejek wielowątkowych
        1. ConcurrentLinkedQueue<E>
     2. Wydajność kolejek blokujących
        1. BlockingQueue<E>
        2. ArrayBlockingQueue<E>
        3. TransferQueue<E>
        4. LinkedTransferQueue<E>
        5. DelayQueue<E extends Delayed>
        6. LinkedBlockingQueue<E>
        7. PriorityBlockingQueue<E>
        8. SynchronousQueue<E>
     3. Wydajność dwustronnych kolejek blokujących
        1. BlockingDeque<E>
        2. LinkedBlockingDeque<E>
     4. Wydajność list wielowątkowych
        1. CopyOnWriteArrayList<E>
     5. Wydajność map wielowątkowych
        1. ConcurrentMap<K,V>
        2. ConcurrentNavigableMap<K,V>
        3. ConcurrentHashMap<K,V>
        4. ConcurrentSkipListMap<K,V>
   • Tablice
     1. Zalety stosowania tablic
     2. Wady stosowania tablic
     3. Porównanie tablic z ArrayList
     4. Klasa pomocnicza Arrays
6. JMH – microbenchmak framework
   • Czym jest JMH
   • @Benchmark
   • Przygotowanie projektu JMH
   • Uruchomienie JMH
   • Wyniki benchmarków
   • Dodatkowa konfiguracja benchmarków
     1. @Warmup
     2. @Measurement
     3. @OutputTimeUnit
     4. @Timeout
     5. @OperationsPerInvocation
     6. @BenchmarkMode
     7. @Fork
   • Współbieżność
     1. @Threads
     2. @Group
     3. @GroupThreads
   • Benchmarki parametryzowalne
     1. @State(Scope)
     2. @Param
     3. @Setup i @Teardown
   • Blackhole i bezpieczne pętle
   • Pułapki
   • Inne frameworki
   • Informacje dodatkowe (opcjonalne)
     1. Więcej o grupach
     2. Więcej o Level.Invocation
     3. Profilery
     4. @CompilerControl
     5. @AuxCounters
     6. Co jeszcze można wstrzyknąć
7. Zarządzanie pamięcią
   • Java a zarządzanie pamięcią
     1. Jak działa odśmiecanie pamięci (Garbage Collector)
     2. Co gwarantuje Garbage Collector?
     3. Cykl życia obiektu
        1. Fazy cyklu życia obiektu
        2. Wyspy obiektów
        3. Metoda finalize
        4. Problemy i pułapki
   • Typy referencji a Garbage Collector i proces odśmiecania
     1. SoftReference
     2. WeakReference
     3. PhantomReference
   • Wycieki pamięci w Javie
     1. Powody
     2. Złe praktyki
     3. Unikanie
   • Garbage Collector - złe praktyki
   • Ograniczanie zajętości pamięci
   • Opcje strojenia Garbage Collector’a
     1. Parametry konfiguracyjne Garbage Collector’a
        1. Słaba teoria generacji
        2. Typy odśmiecania
           1. Minor Collections
           2. Major Collections
        3. Generacje obiektów
           1. Organizacja pamięci w Javie
           2. Młoda generacja
              1. Eden
              2. Survivor Spaces
           3. Stara generacja
           4. Pamięć permanentna
        4. Opcje podglądu pracy GC
        5. Parametry wydajnościowe Garbage Collector
        6. Wymiarowanie pamięci (generacji)
     2. Optymalizacja algorytmu odśmiecania
     3. Rodzaje GC
        1. Rodzaje
           1. Serial Collector
           2. Parallel Collector
           3. Concurent Collector
           4. G1
           5. ZGC
           6. Epsilon
           7. Shenandoah
        2. Zasady działania
        3. Preferencje
        4. Skalowalność
        5. Strojenie
        6. Problemy i rozwiązania
     4. Zing jako alternatywa
     5. Zalecenia przy wyborze GC
     6. Inne opcje strojenia GC
8. Maszyna wirtualna Javy
   • Podstawowe tryby pracy a wydajność
   • Parametry wydajnościowe JVM
   • Przegląd wybranych macrobenchmarków
     1. JBB2015
     2. VolanoMark
   • Usprawnienia w Java
9. Problemy z optymalizacją
   • Optymalizacje kompilatora a micro-benchmark
   • Micro-benchmark a GC
   • Uruchamianie wielu aplikacji
   • Przyzwyczajenia programistów
   • Optymalizacja za kompilator
   • Przedwczesna optymalizacja
   • Antywzorze związane z wydajnością
     1. Zachłanność
     2. Pośpiech
     3. Lenistwo
     4. Ignorancja

• O nas|
• Szkolenia |
• Trener|
• Opinie |
• Kontakt

simple-steps.pl, simplesteps.pl są własnością SIMPLE Podbielski Michał