자바 성능 튜닝 이야기(개발자가 반드시 알아야 할)

* 초,중급 개발자도 쉽게 접근할 수 있게 돕는 성능 튜닝 노하우!



자바 애플리케이션의 성능은 언제나 중요한 문제이지만, 막상 개발하는 단계에서는 성능을 고려하지 못하는 경우가 많다. 게다가 좋은 성능을 내는 애플리케이션은 개발 언어, 아키텍처, 프레임워크 등 기술에 대한 깊은 이해는 물론 다양한 프로젝트의 경험을 바탕으로 한 상황 판단에 의해 완성되므로, 초, 중급 개발자들에게 진입 장벽이 높은 업무다.



'자바 성능 튜닝 이야기'는 이처럼 고성능 애플리케이션을 위해 고려해야 할 복잡한 요소와 성능 개선 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 이야기 형식으로 풀어 나가면서, 개발 초기 단계부터 성능을 위해 고려해야 할 점을 하나하나 짚어 준다.

장애를 일으키는 반복적인 코딩 이슈부터 시스템 진단, 튜닝 방법에 이르기까지 성능 개선에 필요한 핵심 정보를 정리했으며, 수년간에 걸친 저자의 경험을 토대로 실무에 적용 가능한 튜닝 노하우가 고스란히 녹아 있다.



* 이 책에서 다루는 내용

-프로파일링 툴, System 클래스로 프로그램 속도 개선하기

-메모리에 영향을 주는 String 클래스

-ArrayList, HashMap, 배열의 성능 차이

-성능을 향상시키는 for문과 static

-성능에 영향을 주는 클래스와 synchronized

-성능 이슈를 줄이는 로그 사용 방법

-JSP, 서블릿, Spring에서 발생하는 문제점

-DB를 사용하면서 발생하는 문제점

-서버 설정

-안드로이드 개발 시 고려해야 할 사항

-GC(Garbage Collection) 튜닝

-JMX 모니터링

-애플리케이션에서 점검해야 할 대상들

story 01. 디자인 패턴, 꼭 써야 한다.

적어도 MVC 모델은 적용해야죠

J2EE 디자인 패턴이란?

Transfer Object 패턴

Service Locator 패턴



story 02. 내가 만든 프로그램의 속도를 알고 싶다.

프로파일링 툴이란?

System 클래스

System.currentTimeMillis와 System.nanoTime



story03. 왜 자꾸 String을 쓰지 말라는 거야?

String 클래스를 잘못 사용한 사례

StringBuffer 클래스와 StringBuilder 클래스

String vs StringBuffer vs StringBuilder

버전에 따른 차이



story04. 어디에 담아야 하는지…

Collection 및 Map 인터페이스의 이해

Set 클래스 중 무엇이 가장 빠를까?

List 관련 클래스 중 무엇이 빠를까?

Map 관련 클래스 중에서 무엇이 빠를까?

Collection 관련 클래스의 동기화



story05. 지금까지 사용하던 for 루프를 더 빠르게 할 수 있다고?

조건문에서의 속도는?

반복 구문에서의 속도는?

반복 구문에서의 필요 없는 반복



story06. static 제대로 한번 써 보자.

static의 특징

static 잘 활용하기

static 잘못 쓰면 이렇게 된다.

static과 메모리 릭



story07. 클래스 정보, 어떻게 알아낼 수 있나?

reflection 관련 클래스들

reflection 관련 클래스를 사용한 예

reflection 클래스를 잘못 사용한 사례



story08. synchronized는 제대로 알고 써야 한다.

자바에서 스레드는 어떻게 사용하나?

interrupt() 메서드는 절대적인 것이 아니다.

synchronized를 이해하자.

동기화는 이렇게 사용한다 - 동일 객체 접근 시

동기화는 이렇게 사용한다 - static 사용 시

동기화를 위해서 자바에서 제공하는 것들

JVM 내에서 synchronization은 어떻게 동작할까?



story09. IO에서 발생하는 병목 현상

기본적인 IO는 이렇게 처리한다.

IO에서 병목이 발생한 사례

그럼 NIO의 원리는 어떻게 되는 거지?

DirectByteBuffer를 잘못 사용하여 문제가 발생한 사례

lastModified() 메서드의 성능 저하



story10. 로그는 반드시 필요한 내용만 찍자.

System.out.println()의 문제점

System.out.format() 메서드

로그를 더 간결하게 처리하는 방법

로거 사용시의 문제점

로그를 깔끔하게 처리하게 도와주는 slf4j와 LogBack

예외 처리는 이렇게



story11. JSP와 서블릿, Spring에서 발생할 수 있는 여러 문제점

JSP와 Servlet의 기본적인 동작 원리는 꼭 알아야 한다.

적절한 include 사용하기

자바 빈즈, 잘 쓰면 약 못쓰면 독

태그 라이브러리도 잘 써야 한다.

스프링 프레임워크의 간단 정리

스프링 프레임워크를 사용하면서 발생할 수 있는 문제점들



story12. DB를 사용하면서 발생 가능한 문제점들

DB Connection과 Connection Pool, DataSource

DB를 사용할 때 닫아야 하는 것들

JDK 7에서 등장한 AutoClosable 인터페이스

ResultSet.last() 메소드

JDBC를 사용하면서 유의할 만한 몇 가지 팁



story13. XML과 JSON도 잘 쓰자.

자바에서 사용하는 XML 파서의 종류는?

SAX 파서는 어떻게 사용할까?

DOM 파서는 어떻게 사용할까?

XML 파서가 문제가 된 사례

JSON과 파서들

데이터 전송을 빠르게 하는 라이브러리 소개



story14. 서버를 어떻게 세팅해야 할까?

설정해야 하는 대상

아파치 웹 서버의 설정

웹 서버의 Keep Alive

DB Connection Pool 및 스레드 개수 설정

WAS 인스턴스 개수 설정

Session Timeout 시간 설정



story15. 안드로이드 개발하면서 이것만은 피하자.

일반적인 서버 프로그램 개발과 안드로이드 개발은 다르다.

구글에서 이야기하는 안드로이드 성능 개선

안드로이드 분석에 도움이 되는 기본적인 툴들

안드로이드 앱의 상황을 확인 하는 방법은?

systrace를 활용하자.

안드로이드에서는 이미지 처리만 잘해도 성능이 좋아진다.



story16. JVM은 도대체 어떻게 구동될까?

HotSpot VM은 어떻게 구성되어 있을까?

JIT Optimizer라는 게 도대체 뭘까?

JRockit의 JIT 컴파일 및 최적화 절차

IBM JVM의 JIT 컴파일 및 최적화 절차

JVM이 시작할 때의 절차는 이렇다.

JVM이 종료될 때의 절차는 이렇다.

클래스 로딩 절차도 알고 싶어요?

예외는 JVM에서 어떻게 처리될까?



story17. 도대체 GC는 언제 발생할까?

GC란?

자바의 Runtime data area는 이렇게 구성된다.

GC의 원리

GC의 종류

5가지 GC 방식

강제로 GC 시키기



story18. GC가 어떻게 수행되고 있는지 보고 싶다.

자바 인스턴스 확인을 위한 jps

GC 상황을 확인하는 jstat

jstat 명령에서 GC 튜닝을 위해서 가장 유용한 옵션은 두 개

원격으로 JVM 상황을 모니터링하기 위한 jstatd

verbosegc 옵션을 이용하여 gc 로그 남기기

어설프게 아는 것이 제일 무섭다.



story19. GC 튜닝을 항상 할 필요는 없다.

GC 튜닝을 꼭 해야 할까?

GC의 성능을 결정하는 옵션들

GC 튜닝의 절차

1, 2 단계: GC 상황 모니터링 및 결과 분석하기

3-1단계: GC 방식 지정

3-2 단계: 메모리 크기

4단계: GC튜닝 결과 분석



story20. 모니터링 API인 JMX

JMX란?

MBean에 대해서 조금만 더 자세히 알아보자.

Visual VM을 통한 JMX 모니터링

원격으로 JMX를 사용하기 위해서는…



story21. 반드시 튜닝 해야 하는 대상은?

반드시 튜닝해야 하는 대상 선정

왜 로그인 화면을 튜닝(분석)해야 하는가?

쇼핑몰 사이트에서는…



story22. 어떤 화면이 많이 쓰이는지 알고 싶다.

웹 로그란?

웹 로그를 통해서 접근 통계를 분석하기 싫다면…



story23. 튜닝의 절차는 그때 그때 달라요.

성능 튜닝을 위한 아주 기초 법칙

성능 튜닝 Step by step

성능 튜닝의 비법



story24. 애플리케이션에서 점검해야 할 대상들

패턴과 아키텍처는 잘 구성되어 있는가?

기본적인 애플리케이션 코딩은 잘 되어 있는가?

웹 관련 코딩은 잘 되어 있는가?

DB 관련 코딩은 잘 되어 있는가?

서버의 설정은 잘 되어 있는가?

모니터링은 어떻게 하고 있는가?



부록 A. JMH 설치 및 설정 방법

부록 B. jstat 옵션

부록 C. Cache의 활용

이상민