Java je rozsáhle používaný, prověřený a osvědčený objektově orientovaný programovací jazyk, který se s oblibou využívá pro vývoj podnikových, webových a mobilních aplikací. Díky své spolehlivosti, možnosti škálování a nezávislosti na konkrétní platformě si Java získala široké uplatnění při budování kriticky důležitých systémů napříč různými odvětvími, jako je bankovnictví, letectví, zdravotnictví, maloobchod či logistika.
Podle společnosti Oracle, která je vlastníkem Javy, se tento jazyk v roce 2016 používal na 15 miliardách zařízení. V roce 2017 bylo aktivních 38 miliard virtuálních strojů Java (JVM), přičemž 21 miliard JVM bylo připojeno ke cloudovým službám. Java Virtual Machine (JVM) slouží jako běhové prostředí pro spouštění aplikací vytvořených v Javě.
Tyto údaje naznačují, že v každém okamžiku dochází k miliardám klíčových obchodních operací, které jsou závislé na aplikacích napsaných v Javě. Proto je nezbytné sledovat výkon těchto aplikací, abychom zajistili jejich bezproblémový chod. Tento proces se nazývá monitorování Javy.
Monitorování Javy zahrnuje sledování, měření a analýzu výkonu a chování aplikací napsaných v tomto jazyce. K tomu se používá specializovaný software, který sleduje klíčové metriky JVM, aby poskytl kompletní přehled o stavu, výkonu a chování dané aplikace.
Důležitost monitorování Javy
Monitorování aplikací v Javě je klíčový proces, zejména v případě složitých podnikových aplikací, které zpracovávají obrovská množství dat a zajišťují kritické obchodní operace. U takových aplikací se očekává, že budou spolehlivé a budou vždy fungovat optimálně.
Výhodou monitorování Javy je zajištění optimalizovaného výkonu a efektivního využití systémových zdrojů v aplikacích. Monitorování poskytuje podrobné informace o tom, jak aplikace funguje za různých podmínek, což umožňuje identifikovat oblasti, kde lze dosáhnout zlepšení.
Získané informace jsou také cenné pro rozhodování o optimálním přidělování zdrojů dané aplikaci, a tím zajišťují její dostupnost a efektivní využití potřebných prostředků.
Monitorování Javy rovněž umožňuje proaktivně odhalovat potenciální problémy. Monitorovací řešení sledují aplikaci a zasílají upozornění na detekované problémy. Tím pádem mohou vývojové týmy řešit problémy dříve, než by mohly vést k závažnějším komplikacím.
Sledování může také přispět ke zvýšení bezpečnosti aplikace, protože pomáhá odhalit neobvyklé aktivity a potenciální bezpečnostní rizika pomocí analýzy systémových protokolů a vzorců v softwaru.
Kromě toho může monitorování zlepšit uživatelskou zkušenost díky minimalizaci prostojů, zkrácení odezvy a minimalizaci chyb a selhání v aplikaci. V neposlední řadě pomáhá monitorování Javy podnikům a organizacím snižovat náklady.
Metriky sledované v rámci monitorování Javy
Mezi klíčové metriky, které se monitorují během sledování aplikací v Javě, patří:
Využití paměti
Pro správný chod kódu je nezbytná paměť. V aplikacích běžících na JVM se pro vytváření a ukládání objektů používá oblast paměti zvaná halda. Jak uživatelé přistupují k aplikaci a zasílají požadavky, vytváří se více objektů, což vede ke zvýšení množství využité paměti haldy.
Využití paměti haldy roste také s množstvím zpracovávaných dat. Po dokončení operací a zpracování požadavků by měly být objekty vytvořené v rámci těchto operací uvolněny, aby vznikl prostor pro nové objekty.
Pokud k tomu nedojde, hovoříme o úniku paměti. Pokud v paměti haldy nezbývá prostor pro vytvoření dalších objektů, dojde k chybě OutOfMemory, která může vést k zastavení JVM a selhání aplikace.
Z tohoto důvodu je nutné sledovat využití paměti, zejména paměti haldy, aby bylo možné odhalit případné úniky paměti a zabránit chybám, jako je OutOfMemory.
Sběr odpadu
Odstraňování objektů, na které již nejsou reference, nebo objektů, které již nejsou potřeba, z paměti haldy zajišťuje sběr odpadu (garbage collection). Jedná se o operaci spouštěnou JVM. Sběr odpadu je proces náročný na systémové prostředky, který navíc dočasně pozastaví provádění aplikace.
Pokud se sběr odpadu provádí příliš často, nebo pokud trvá příliš dlouho, je to na úkor výkonu aplikace, zvláště pak její odezvy. Celkový výkon JVM je tím pádem také negativně ovlivněn. Proto je důležité sledovat, jak často ke sběru odpadu dochází a jak dlouho trvá.
JVM vlákna
Aplikace v Javě běží a zpracovávají požadavky uživatelů pomocí vláken. Stejně jako operační systémy využívají procesy, JVM k provádění operací používá vlákna.
Pokud je aktivních vláken příliš mnoho, vyžaduje to více prostředků, například využití procesoru a paměti. Jestliže má vaše aplikace příliš mnoho vláken, dojde ke zpomalení a zpoždění aplikace i celého serveru z důvodu vysokého využití zdrojů velkým počtem vláken.
Velké množství aktivních vláken může být také signálem, že backend vaší aplikace nefunguje správně. Na druhou stranu je důležité mít dostatek vláken pro zpracování všech uživatelských požadavků. Pokud vláken není dostatek, prodlouží se odezva vaší aplikace.
Proto je důležité sledovat počet aktivních vláken, aby byl zajištěn optimální výkon aplikace.
Pro sledování těchto klíčových metrik ve vaší aplikaci v Javě existuje řada nástrojů, které vám pomohou sledovat a zajistit vysoký výkon vaší aplikace. Mezi vynikající nástroje patří například:
ManageEngine Applications Manager
ManageEngine Applications Manager je nástroj pro monitorování Javy, který se používá ve firmách jako Airbus, Graincorp nebo Costco.
ManageEngine Applications Manager vám poskytne nástroj, který vám umožní sledovat a odstraňovat problémy s výkonem aplikací v Javě. Získáte detailní přehled o vašich aplikačních serverech, budete monitorovat stav a výkon JVM a Java Management Extensions (JMX) a pomůže vám to i při řízení chyb a tvorbě reportů.
Monitorování JVM v rámci ManageEngine Applications Manager poskytuje v reálném čase informace o využití haldy a non-heap paměti, detailní údaje o vláknech a umožňuje vám sledovat sběr odpadu v Javě, čímž je zajištěno, že nebude ovlivněna odezva vaší aplikace.
V neposlední řadě ManageEngine Application’s Manager umožňuje optimalizovat výkon aplikačních serverů postavených na Javě pomocí sledování klíčových ukazatelů výkonu, jako je souběžnost, metriky paměti, metriky JDBC, JVM a JMS.
SolarWinds Server & Application Monitor
SolarWinds® Server & Application Monitor (SAM) je všestranný nástroj navržený speciálně pro monitorování, zlepšování a optimalizaci výkonu aplikačních serverů Javy, což následně zlepšuje výkon aplikací v Javě.
Aplikační server Javy je virtuální stroj Javy, který poskytuje prostředí pro spouštění podnikových nebo uživatelských aplikací postavených na Javě. SAM umožňuje monitorování serverů na hardwarové i softwarové úrovni a zasílá upozornění na zjištěné problémy, aby mohly být vyřešeny dříve, než by mohly způsobit závažnější komplikace.
Vzhledem k tomu, že organizace často využívají aplikační servery od různých dodavatelů, SAM umožňuje uživatelům snadno monitorovat servery od více dodavatelů v jednom rozhraní. Za tímto účelem poskytuje vysoce přizpůsobitelné šablony a funkce, které uživatelům umožňují mít plnou kontrolu nad tím, co chtějí na svých serverech sledovat a jak to chtějí vidět.
Pomocí SAM mohou uživatelé monitorovat metriky aplikačních serverů Javy, jako je velikost a využití haldy a non-heap paměti, sběr odpadu, databáze a výkon aplikací v Javě, které běží na serveru. Kromě sledování výkonu webových aplikací umožňuje SAM uživatelům sledovat také souběžnost.
New Relic Quickstart
New Relic Quickstart pro Javu je nástroj pro sledování aplikací, který má intuitivní, estetický a uživatelsky přívětivý řídicí panel, na kterém se zobrazují klíčové metriky aplikací v Javě. Na řídicím panelu se mimo jiné zobrazuje průměrné využití procesoru, využití haldy paměti, čas procesoru pro sběr odpadu a 5 nejpomalejších transakcí.
New Relic přichází s agentem Javy, který monitoruje databáze, aplikační servery a systémy pro fronty zpráv. Umožňuje také sledovatelnost na úrovni JVM a tím poskytuje přehled o transakcích, HTTP relacích a datech z fondu vláken.
Agent Java vám také umožní sledovat toky požadavků prostřednictvím distribuovaných systémů, takže můžete snadno identifikovat kritická místa a proaktivně tak zabránit výpadkům. Agent také podporuje vlastní instrumentaci pro přídavné frameworky a knihovny v Javě, které lze použít s aplikacemi.
Uživatelé získají vizuální zobrazení výkonu aplikací Javy na ovládacím panelu. New Relic rovněž poskytuje čtyři upozornění, konkrétně vysoké využití procesoru, chyby transakcí, průměrnou dobu trvání transakce a průměrné využití haldy paměti. Tato upozornění lze použít pro detekci a hlášení změn v klíčových metrikách výkonu aplikací v Javě.
AppDynamics
Cisco AppDynamics Java Monitoring tools je bezplatná sada nástrojů pro monitorování aplikací v Javě. AppDynamics podporuje všechny JVM a aplikační servery s Java 1.5 a novější. Nabízí také plnou podporu frameworků a protokolů, což uživatelům poskytuje kompletní přehled o jejich aplikacích v Javě.
AppDynamics přidává kontext vaší aplikace při sledování metrik JVM a také vám umožňuje monitorovat výkon obchodních transakcí a souvisejícího kódu, když JVM vaší aplikace běží v produkčním prostředí. Kromě toho poskytuje přizpůsobitelná upozornění, když se v aplikaci objeví problémy.
AppDynamics vám umožňuje sledovat dobu odezvy, úrovně služeb a propustnost obchodních transakcí. Podporuje také procházení kódu provádění transakcí ve vaší aplikaci v Javě.
V případě, že v aplikaci identifikujete pomalé požadavky nebo transakce, AppDynamics vám jedním kliknutím poskytne náhled na celý zásobník provádění kódu. To vám umožní snadno zjistit, kde se strávil čas v JVM a kódu, a pomůže vám to odstranit překážky výkonu v aplikacích v Javě.
Datadog
Datadog nabízí nástroje pro monitorování aplikací v Javě, které jsou navrženy tak, aby uživatelům poskytly jednotnou platformu, kde mohou získat kompletní přehled o aplikacích, nikdy nepropásnout kritické problémy, řešit problémy a optimalizovat své aplikace v Javě až na úroveň jednotlivých řádků kódu, zejména v distribuovaných systémech.
Datadog poskytuje komplexní monitorování aplikací v Javě v reálném čase, což vám umožní analyzovat každý požadavek a najít cesty, jak optimalizovat výkon vaší aplikace. Zajišťuje také úspěšné nasazení každé nové verze kódu v Javě a umožňuje monitorovat závislosti a stav služeb v Javě.
Další klíčová nabídka Datadogu je zaměřena na řešení problémů a optimalizaci aplikací. Datadogs umožňuje monitorovat služby v Javě až na úroveň jednotlivých řádků kódu, aby se snížil počet chyb, optimalizovala spotřeba zdrojů a snížila se latence služeb v Javě.
Nejlepší na tom je, že Datadog vám umožňuje vytvářet řídicí panely, které kombinují různé metriky sledované Datadogem, a tím poskytují snadný přehled o výkonu vaší aplikace.
Dynatrace
Dynatrace je solidní a na funkce bohatý nástroj pro monitorování aplikací v Javě, který se používá ve firmách jako Dell, SAP a Kroger a který podporuje všechny běžné frameworky v Javě. Dynatrace vám umožní monitorovat JVM, servery, aplikace v Javě a databázové dotazy v reálném čase, a tím zlepšit výkon vašeho kódu v Javě.
Aby bylo možné porozumět výkonu aplikací, poskytuje Dynatrace klíčové informace o výkonu Javy, jako jsou metriky JVM, sběr odpadu, paměť spravovaná Javou, zaneprázdněná a nečinná vlákna, velikost webových požadavků a odpovědí a mnoho dalších údajů.
Abyste se vyhnuli komplikovaným a nepřehledným řídicím panelům, Dynatrace vám nabízí přehled toho, co potřebujete o svých aplikacích v Javě vědět, a poté poskytuje možnost hlubšího proniknutí do jednotlivých metrik a transakcí, a tím získat další podrobnosti.
Dynatrace také automaticky detekuje a diagnostikuje problémy a navede vás na hlavní příčinu problému ještě předtím, než by došlo k ovlivnění koncových uživatelů. Dále vám umožňuje snadno nalézt a vyřešit problémy s výkonem a úzká místa ve vaší aplikaci. Dynatrace nabízí bohatou funkcionalitu a rozhodně stojí za zvážení.
Site24x7
Site24x7 nabízí nástroje pro monitorování aplikací v Javě, které sledují klíčové metriky JVM napříč různými platformami a ladí chyby, aby optimalizovaly zkušenosti koncového uživatele. Umožňuje sledování výkonu aplikací v Javě v reálném čase, prohlížení pomalých SQL dotazů, distribuované trasování a nabízí uživatelům upozornění na výpadky aplikací s podporou umělé inteligence.
S Site24x7 můžete sledovat metriky JVM, jako je počet využití procesoru, využití paměti, sběr odpadu a souhrn vláken. Kromě toho si můžete nastavit upozornění v případě, že dojde k problému s některou z metrik.
Vývojáři mohou dále ve svém kódu snadno vysledovat metody a funkce s pomalým výkonem a vyhodnotit databázová volání, aby zjistili, které databázové tabulky jsou nejvíce vytížené, a jaké databázové transakce se nejčastěji provádějí, včetně jejich odezvy.
Site24x7 nabízí i unikátní funkci, díky které můžete sledovat výkon konkrétních funkcí nebo modulů ve vaší aplikaci, ale i transakce na pozadí, jako jsou plánovače nebo údržba.
SolarWinds AppOptics
SolarWinds AppOptics je nástroj pro monitorování aplikací v Javě, který usnadňuje hledání problémů s výkonem v aplikacích a serverech v Javě a zajišťuje tak vysoký výkon těchto aplikací. AppOptics provádí instrumentaci automaticky, a tím zjednodušuje proces monitorování v Javě.
SolarWinds AppOptics umí také sledovat požadavky aplikací pomocí distribuovaného sledování, aby se našly nedostatky v tom, jak transakce v aplikaci probíhají.
Pomůže vám také odhalit oblasti, které způsobují latenci výkonu. Tento nástroj umí i provádět profilování živého kódu, které vám pomůže určit problémy ve vaší aplikaci v Javě až na úrovni řádků kódu, které problémy způsobují.
AppOptics lze integrovat s dalšími nástroji SolarWinds, jako jsou Pingdom a Loggly, a vytvořit tak komplexnější nástroj s podporou monitorování aplikací v reálném čase.
Závěr
Monitorování aplikací v Javě je klíčový proces v rámci jakékoli aplikace v Javě. Chcete-li zajistit vysoký výkon vaší aplikace, lepší zabezpečení, méně chyb, rychlou odezvu a minimální, nebo žádné prostoje, zvažte použití nástrojů pro monitorování aplikací v Javě, které jsme v tomto článku představili.
Používáním těchto nástrojů nejen vylepšíte vaši aplikaci, ale také ušetříte peníze vaší firmě a zajistíte spokojenější zákazníky a uživatele.
Můžete také prozkoumat nejlepší monitorovací nástroje JBoss.