प्रौद्योगिकी साझेदारी

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

आमुख

जावा वर्चुअल् मशीन् (JVM) जावा मञ्चस्य मूलघटकः अस्ति, यः जावा कार्यक्रमान् मञ्चेषु चालयितुं समर्थयति । JVM न केवलं जावा बाइटकोड् निष्पादनस्य उत्तरदायी अस्ति, अपितु स्मृतिविनियोगः, कचरासंग्रहणं च इत्यादीनि प्रमुखकार्यं प्रबन्धयति । JVM कथं कार्यं करोति इति गहनबोधः प्रभावी कार्यप्रदर्शनस्य ट्यूनिङ्गस्य कृते अत्यावश्यकः अस्ति । अयं लेखः JVM इत्यस्य कार्यसिद्धान्तस्य विस्तरेण परिचयं करिष्यति, यत्र स्मृतिप्रतिरूपं, कचरासंग्रहणतन्त्रं, तथा च केचन व्यावहारिकाः JVM प्रदर्शनट्यूनिङ्गप्रविधयः साझाः भविष्यन्ति

JVM कथं कार्यं करोति

1. JVM वास्तुकला

जेवीएम मुख्यतया निम्नलिखितभागाः सन्ति ।

• ClassLoader इति: JVM मध्ये Java class सञ्चिकाः लोड् कर्तुं उत्तरदायी ।
• रनटाइम् डाटा एरिया: विधिक्षेत्रं, ढेरं, प्रोग्रामगणकं, वर्चुअल् मशीनस्टैक् तथा स्थानीयमेथड् स्टैक् च समाविष्टम् ।
• निष्पादन इञ्जिन: बाइटकोड् निर्देशान् निष्पादयितुं उत्तरदायी।
• देशी अन्तरफलक: अन्यभाषासु लिखितैः कार्यक्रमैः सह जावा-सङ्केतः अन्तरक्रियां कर्तुं शक्नोति ।

2. स्मृतिप्रतिरूपम्

JVM स्मृतिप्रतिरूपं मुख्यतया निम्नलिखितक्षेत्रेषु विभक्तम् अस्ति ।

• विधि क्षेत्रफलम्: वर्चुअल् मशीन् द्वारा लोड् कृतानि वर्गसूचनाः, स्थिराः, स्थिरचराः इत्यादीनि संग्रहयति ।
• राशी: ऑब्जेक्ट् इन्स्टान्स् तथा एरेस् संग्रहयति एतत् JVM इत्यस्य रनटाइम् डाटा एरिया अस्ति तथा च कचरा संग्रहणार्थं मुख्यक्षेत्रम् अस्ति ।
• कार्यक्रम काउण्टर: वर्तमानसूत्रेण निष्पादितस्य बाइटकोड् इत्यस्य रेखासङ्ख्यासूचकः ।
• वी एम स्टैक: यदा प्रत्येकं मेथड् निष्पादितं भवति तदा स्थानीयचराः, ऑपरेशनस्टैक्स्, डायनामिकलिङ्क्स् इत्यादीनां सूचनानां संग्रहणार्थं स्टैक् फ्रेम निर्मिताः भविष्यन्ति ।
• देशी विधि ढेर: स्थानीयविधिनां निष्पादनस्य समर्थनार्थं प्रयुक्तम् ।

3. कचरासंग्रहणतन्त्रम्

जेवीएम इत्यस्य कचरासंग्रहणतन्त्रं मुख्यतया तान् वस्तुषु पुनःप्रयोगं कृत्वा स्मृतिस्थानं मुक्तं कर्तुं उत्तरदायी भवति । कचरासंग्रहणं मुख्यतया निम्नलिखितपदेषु विभक्तम् अस्ति ।

• चिह्नीकरणम्: के वस्तूनि प्राप्यन्ते अर्थात् अद्यापि सन्दर्भितवस्तूनि सन्ति इति चिनुत।
• स्वीपिंग: सर्वैः अप्राप्यवस्तूनाम् आक्रान्तं स्मृतिस्थानं पुनः प्राप्नुवन्तु।
• संकुचित: स्मृतिविखण्डनं न्यूनीकर्तुं जीवितवस्तूनि स्थानान्तरयन्तु।

JVM प्रदर्शन ट्यूनिंग युक्तयः

1. समीचीनं कचरासंग्रहकं चिनुत

जेवीएम विविधाः कचरासंग्रहकाः प्रदाति, यथा-

• धारावाहिक जीसी: लघु अनुप्रयोगेषु उपयुक्तम्।
• समानान्तर कचरा संग्राहक (Parallel GC) 1 .: थ्रूपुट् सुधारयितुम् बहु-कोर-सर्वर्-कृते उपयुक्तम् ।
• CMS (Concurrent Mark Sweep) कचरा संग्राहक: विरामसमयं न्यूनीकरोतु, अन्तरक्रियाशील-अनुप्रयोगानाम् उपयुक्तम्।
• G1 (कचरा-प्रथम) कचरा संग्राहक: स्मृतिस्य बृहत्-राशिषु उपयुक्तः, पूर्वानुमानीय-विराम-समयान् प्रदाति ।

अनुप्रयोगस्य लक्षणानाम् आधारेण समुचितं कचरासंग्रहकं चयनं कार्यप्रदर्शनस्य ट्यूनिङ्गस्य प्रथमं सोपानम् अस्ति ।

2. ढेरस्मृति आकारं समायोजयन्तु

ढेरस्मृतेः आकारं सम्यक् सेट् कृत्वा कचरासंग्रहणस्य कार्यक्षमतां वर्धयितुं शक्यते । सामान्यतया, heap memory इत्येतत् निम्नलिखितमापदण्डानां माध्यमेन ट्यून् कर्तुं शक्यते ।

• -Xms: प्रारम्भिकं ढेरस्मृतिआकारं सेट् कुर्वन्तु ।
• -Xmx: अधिकतमं ढेरस्मृतिआकारं सेट् कुर्वन्तु।

3. कचरासंग्रहणरणनीतिं अनुकूलितं कुर्वन्तु

• समीचीनं कचरासंग्रहणरणनीतिं चिनुत: यथा, युवानां पीढीयाः कृते समानान्तरसङ्ग्रहस्य उपयोगं कर्तुं शक्नुवन्ति, पुरातनपीढीयाः कृते च CMS अथवा G1 संग्रहस्य उपयोगं कर्तुं शक्नुवन्ति ।
• कचरासंग्रहणस्य आवृत्तिं समायोजयन्तु: उचितं ढेरस्मृतिआकारं निर्धारयित्वा समुचितं कचरासंग्रहकं चयनं कृत्वा कचरासंग्रहणस्य आवृत्तिं न्यूनीकरोतु।

4. JVM कार्यप्रदर्शननिरीक्षणसाधनानाम् उपयोगं कुर्वन्तु

JVM विविधानि कार्यप्रदर्शननिरीक्षणसाधनं प्रदाति, यथा-

• jconsole इति: JVM इत्यस्य चालनस्थितेः निरीक्षणार्थं उपयुज्यते ।
• ज्विजुअल्वम्: अधिकं विस्तृतं JVM कार्यप्रदर्शनविश्लेषणं प्रदाति।
• jstat: JVM कार्यप्रदर्शनदत्तांशसङ्ग्रहार्थं उपयुज्यते ।

एतेषां साधनानां माध्यमेन JVM इत्यस्य चालनस्थितिः वास्तविकसमये निरीक्षितुं शक्यते तथा च कार्यप्रदर्शनस्य अटङ्काः समये एव आविष्कृताः भवितुम् अर्हन्ति ।

5. कोडस्तरस्य अनुकूलनम्

• अनावश्यकं वस्तुनिर्माणं न्यूनीकरोतु: लूप्स् मध्ये ऑब्जेक्ट्स् निर्मातुं परिहरन्तु तथा च ऑब्जेक्ट्स् इत्यस्य पुनः उपयोगं कर्तुं प्रयतध्वम्।
• लघुवस्तूनाम् उपयोगं कुर्वन्तु: यथा प्रयोगःArrayListप्रत्याहृLinkedListस्मृतिप्रयोगं न्यूनीकर्तुं शक्नोति।
• दत्तांशसंरचनायाः अनुकूलनं कुर्वन्तु: समुचितदत्तांशसंरचनायाः चयनेन कार्यक्रमस्य निष्पादनदक्षतायां सुधारः कर्तुं शक्यते।

6. समवर्ती प्रदर्शन ट्यूनिङ्ग

• सूत्रकुण्डानां सम्यक् उपयोगः: अत्यधिकं थ्रेड् निर्मातुं परिहरन्तु तथा च थ्रेड् इत्यस्य पुनः उपयोगाय थ्रेड् पूल् इत्यस्य उपयोगं कुर्वन्तु ।
• तालाप्रयोगं न्यूनीकरोतु: तालाः समवर्तीप्रदर्शनं न्यूनीकरोति तथा च ताला-रहितदत्तांशसंरचनानां उपयोगेन अथवा तालानां दानेदारतां न्यूनीकृत्य अनुकूलितं कर्तुं शक्यते ।

7. स्मृति-लीकस्य अन्वेषणं, संसाधनं च

• स्मृति-रिसावस्य नियमितरूपेण जाँचं कुर्वन्तु: स्मृति-लीकस्य नियमितरूपेण जाँचार्थं VisualVM इत्यादीनां साधनानां उपयोगं कुर्वन्तु ।
• संसाधनं शीघ्रं विमोचयन्तु: पुनः प्रयुक्तानि वस्तूनि समये कचराणि संग्रहीतुं शक्यन्ते इति सुनिश्चितं कुर्वन्तु।

व्यावहारिकः प्रकरणः : JVM प्रदर्शनस्य ट्यूनिङ्ग्

दृश्यवर्णनम्

मानातु अस्माकं कृते ऑनलाइन शॉपिंग मञ्चः अस्ति यत् पृष्ठं शिखरसमये धीरेण लोड् भवति, तत् JVM कार्यप्रदर्शनसमस्या इति शङ्का भवति।

ट्यूनिङ्ग् स्टेप्स

1. JVM कार्यक्षमतायाः निरीक्षणं कुर्वन्तु: JVM इत्यस्य CPU उपयोगस्य, स्मृतिस्य उपयोगः, कचरासंग्रहणस्य आवृत्तिः च निरीक्षितुं jconsole इत्यस्य उपयोगं कुर्वन्तु ।

2. ढेरस्मृतिप्रयोगस्य विश्लेषणं कुर्वन्तु: jvisualvm इत्यस्य माध्यमेन heap memory इत्यस्य उपयोगस्य विश्लेषणं कृत्वा पुरातनपीढीयाः उपयोगः अत्यधिकः इति ज्ञातव्यम् ।

3. ढेरस्मृति आकारं समायोजयन्तु: प्रारम्भिकं ढेरस्मृतिं 512MB तः 1024MB यावत् अधिकतमं ढेरस्मृतिं 1024MB तः 2048MB यावत् वर्धयन्तु ।

4. कचरासंग्रहकं प्रतिस्थापयन्तु: विरामसमयं न्यूनीकर्तुं पूर्वनिर्धारित Parallel GC तः G1 GC इति कचरासंग्रहकं परिवर्तयन्तु ।

5. कोडं अनुकूलितं कुर्वन्तु: कोडं पश्यन्तु तथा च ज्ञातव्यं यत् केचन अनावश्यकवस्तूनि निर्माणानि संसाधनानि च सन्ति ये समये न मुक्ताः भवन्ति, तान् अनुकूलयन्तु च ।

6. समवर्ती ट्यूनिंग: थ्रेड्-उपयोगं अनुकूलितं कुर्वन्तु, ताला-प्रतिस्पर्धां न्यूनीकरोतु, समवर्ती-प्रदर्शने च सुधारं कुर्वन्तु ।

7. पुनः निरीक्षणं कुर्वन्तु: ट्यूनिंग्-करणानन्तरं पुनः jconsole इत्यस्य उपयोगं कृत्वा JVM-प्रदर्शनस्य निरीक्षणं कुर्वन्तु तथा च ज्ञातुं शक्नुवन्ति यत् CPU-उपयोगः स्मृति-उपयोगः च सुदृढः अभवत्, कचरा-सङ्ग्रहस्य आवृत्तिः च न्यूनीकृता अस्ति

ट्यूनिंग् परिणामाः

उपर्युक्तानां ट्यूनिङ्ग-पदार्थानाम् अनन्तरं शिखर-समये ऑनलाइन-शॉपिङ्ग्-मञ्चस्य पृष्ठ-भार-वेगः महत्त्वपूर्णतया सुधरितः, उपयोक्तृ-प्रतिक्रिया च उत्तमः अभवत्

उपसंहारे

JVM प्रदर्शन-ट्यूनिङ्ग् एकः जटिलः प्रक्रिया अस्ति यस्याः कृते कचरासंग्रहकर्तृचयनस्य, ढेरस्मृतिसमायोजनस्य, कोड-अनुकूलनस्य इत्यादीनां पक्षेषु व्यापकविचारः आवश्यकः भवति JVM कार्यप्रदर्शननिरीक्षणसाधनानाम् सम्यक् उपयोगेन तथा प्रभावी ट्यूनिङ्ग् उपायान् कृत्वा जावा अनुप्रयोगानाम् कार्यक्षमतायाः महत्त्वपूर्णं सुधारः कर्तुं शक्यते ।

question कालः

1. पृच्छतु: JVM इत्यस्य heap memory size कथं निर्धारयितुं शक्यते? उत्तरम्‌ : JVM इत्यस्य heap memory आकारस्य निर्धारणं अनुप्रयोगस्य स्मृति आवश्यकतानां आधारेण सर्वरस्य भौतिकस्मृतेः च आधारेण व्यापकरूपेण विचारणीयम् अस्ति सामान्यतया, भवान् निरीक्षणसाधनद्वारा अनुप्रयोगस्य स्मृतिप्रयोगं अवलोकयितुं शक्नोति तथा च क्रमेण ढेरस्मृतिआकारं समायोजयितुं शक्नोति यावत् भवान् उपयुक्तं विन्यासं न प्राप्नोति ।

2. पृच्छतु: कचरासंग्रहकस्य स्थाने किमर्थं भवतः आवश्यकता अस्ति ? उत्तरम्‌ : भिन्न-भिन्न-कचरा-संग्रहकर्तृणां भिन्न-भिन्न-प्रदर्शन-लक्षणं, प्रयोज्य-परिदृश्यं च भवति । अनुप्रयोगस्य आवश्यकतानां अनुकूलतायै कचरासंग्रहकं प्रतिस्थापितं भवति, उदाहरणार्थं विरामसमयं न्यूनीकर्तुं वा थ्रूपुटं वर्धयितुं वा ।

3. पृच्छतु: स्मृति-लीकं कथं ज्ञातुं शक्यते ? उत्तरम्‌ : JVM द्वारा प्रदत्तानां कार्यप्रदर्शननिरीक्षणसाधनानाम् माध्यमेन स्मृतिलीकं ज्ञातुं शक्यते, यथा VisualVM । heap memory इत्यस्य उपयोगस्य निरीक्षणेन यदि भवान् पश्यति यत् केषाञ्चन वस्तूनाम् स्मृतिप्रयोगः निरन्तरं वर्धते, कचराणां संग्रहणं कर्तुं न शक्यते, तर्हि स्मृतेः लीकः भवितुम् अर्हति

4. पृच्छतु: समवर्तीप्रदर्शनस्य ट्यूनिङ्ग् कुर्वन् अस्माभिः किं विषये ध्यानं दातव्यम् ? उत्तरम्‌ : समवर्तीप्रदर्शन-ट्यूनिङ्ग्-करणाय थ्रेड्-संसाधनानाम् तर्कसंगत-उपयोगे ध्यानं आवश्यकं भवति तथा च अत्यधिक-थ्रेड्-निर्माणं परिहरन्तु । तत्सह, तालानां उपयोगं न्यूनीकर्तुं, तालानां दाणिकाकारं अनुकूलितुं च समवर्तीप्रदर्शनस्य उन्नयनस्य कुञ्जिकाः सन्ति ।

JVM इत्यस्य कार्यसिद्धान्तानां गहनतया अवगमनेन तथा च कार्यक्षमतायाः ट्यूनिङ्ग-प्रविधिषु निपुणतां प्राप्य विकासकाः जावा-अनुप्रयोगानाम् कार्यक्षमतां अधिकप्रभावितेण अनुकूलितुं शक्नुवन्ति तथा च उपयोक्तृ-अनुभवं सुधारयितुम् अर्हन्ति