자바 성능 튜닝 이야기 요약 (ch1

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자바 성능 튜닝 이야기 요약 (ch1 - 8)

bramach 2018. 3. 31. 22:46

<head>

<![CDATA[/*><!--*/

.title { text-align: center; }

.todo { font-family: monospace; color: red; }

.done { color: green; }

.tag { background-color: #eee; font-family: monospace;

padding: 2px; font-size: 80%; font-weight: normal; }

.timestamp { color: #bebebe; }

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.right { margin-left: auto; margin-right: 0px; text-align: right; }

.left { margin-left: 0px; margin-right: auto; text-align: left; }

.center { margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: center; }

.underline { text-decoration: underline; }

#postamble p, #preamble p { font-size: 90%; margin: .2em; }

p.verse { margin-left: 3%; }

pre {

border: 1px solid #ccc;

box-shadow: 3px 3px 3px #eee;

padding: 8pt;

font-family: monospace;

overflow: auto;

margin: 1.2em;

}

pre.src {

position: relative;

overflow: visible;

padding-top: 1.2em;

}

pre.src:before {

display: none;

position: absolute;

background-color: white;

top: -10px;

right: 10px;

padding: 3px;

border: 1px solid black;

}

pre.src:hover:before { display: inline;}

pre.src-sh:before { content: 'sh'; }

pre.src-bash:before { content: 'sh'; }

pre.src-emacs-lisp:before { content: 'Emacs Lisp'; }

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pre.src-sql:before { content: 'SQL'; }

table { border-collapse:collapse; }

caption.t-above { caption-side: top; }

caption.t-bottom { caption-side: bottom; }

td, th { vertical-align:top; }

th.right { text-align: center; }

th.left { text-align: center; }

th.center { text-align: center; }

td.right { text-align: right; }

td.left { text-align: left; }

td.center { text-align: center; }

dt { font-weight: bold; }

.footpara:nth-child(2) { display: inline; }

.footpara { display: block; }

.footdef { margin-bottom: 1em; }

.figure { padding: 1em; }

.figure p { text-align: center; }

.inlinetask {

padding: 10px;

border: 2px solid gray;

margin: 10px;

background: #ffffcc;

}

#org-div-home-and-up

{ text-align: right; font-size: 70%; white-space: nowrap; }

textarea { overflow-x: auto; }

.linenr { font-size: smaller }

.code-highlighted { background-color: #ffff00; }

.org-info-js_info-navigation { border-style: none; }

#org-info-js_console-label

{ font-size: 10px; font-weight: bold; white-space: nowrap; }

.org-info-js_search-highlight

{ background-color: #ffff00; color: #000000; font-weight: bold; }

/*]]>*/-->

</style>

@licstart The following is the entire license notice for the

JavaScript code in this tag.

The JavaScript code in this tag is free software: you can

redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU

General Public License (GNU GPL) as published by the Free Software

Foundation, either version 3 of the License, or (at your option)

any later version. The code is distributed WITHOUT ANY WARRANTY;

without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS

FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU GPL for more details.

As additional permission under GNU GPL version 3 section 7, you

may distribute non-source (e.g., minimized or compacted) forms of

that code without the copy of the GNU GPL normally required by

section 4, provided you include this license notice and a URL

through which recipients can access the Corresponding Source.

@licend The above is the entire license notice

for the JavaScript code in this tag.

<![CDATA[/*><!--*/

function CodeHighlightOn(elem, id)

{

var target = document.getElementById(id);

if(null != target) {

elem.cacheClassElem = elem.className;

elem.cacheClassTarget = target.className;

target.className = "code-highlighted";

elem.className = "code-highlighted";

}

function CodeHighlightOff(elem, id)

{

var target = document.getElementById(id);

if(elem.cacheClassElem)

elem.className = elem.cacheClassElem;

if(elem.cacheClassTarget)

target.className = elem.cacheClassTarget;

}

/*]]>*///-->

</script>

</head>

<body>

자바 성능 튜닝 이야기 요약 (ch1 - 8)</h1>

<h2>

Table of Contents</h2>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-1">1. desdign pattern</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-1-1">1.1. Transfer Object</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-1-2">1.2. Service Locator</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-3">3. String</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-3-1">3.1. string builder</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-3-2">3.2. string buffer</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4">4. Collection</a>

<ul>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-1-1">4.1.1. HashSet</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-1-2">4.1.2. TreeSet</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-1-3">4.1.3. LinkedHashSet</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-2">4.2. red black tree</a></li>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-3-1">4.3.1. Vector</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-3-2">4.3.2. ArrayList</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-3-3">4.3.3. LinkedList</a></li>

</ul>

</li>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-4-1">4.4.1. HashTable</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-4-2">4.4.2. HashMap</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-4-3">4.4.3. TreeMap</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-4-4">4.4.4. LinkedHashMap</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5">4.5. Queue</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5-1">4.5.1. priorityQueue</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5-2">4.5.2. LinkedBlockingQueue</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5-3">4.5.3. ArrayBlockingQueue</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5-4">4.5.4. DelayQueue</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-4-5-5">4.5.5. SynchronousQueue</a></li>

</ul>

</li>

</ul>

</li>

<ul>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-6">6. static</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-6-1">6.1. http return code</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-6-2">6.2. static variable</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-6-3">6.3. static block</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-6-3-1">6.3.1. static 사용 예시</a></li>

</ul>

</li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-7">7. reflection</a>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-7-1">7.1. Class 클래스</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-8">8. synchronized</a>

<ul>

<ul>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-8-1-2">8.1.2. block메서드: sleep, wait, join</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-8-1-3">8.1.3. interrupt, notify, notifyAll</a></li>

</ul>

</li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-8-2">8.2. synchronize</a></li>

<li><a href="https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=7538964523841624141#sec-8-3">8.3. java.util.concurrent</a></li>

</ul>

</li>

</ul>

</div>

<span class="section-number-2">1</span> desdign pattern</h2>

많이 사용되는 패턴을 숙지하자

<br />

</div>

<span class="section-number-3">1.1</span> Transfer Object</h3>

set, get 함수를 만들어 놓고 toString 함수를 구현한다.

toString 안에선 빌더 사용

<br />

</div>

<span class="section-number-3">1.2</span> Service Locator</h3>

static 하게 생성된 서비스 로케이터 안에 캐시를 두고

데이터를 저장해 둔다. 데이터 캐시용이다.

<br />

</div>

프로그램 속도 측정을 위해 APM을 사용하자

간단히 annotation을 사용해 클래스의 속도를 측정할 수 있다.

<br />

</div>

<span class="section-number-2">3</span> String</h2>

string 클래스를 사용하지 말고 string builder/ buffer를 사용하자

string클래스가 스트링 + 연산을 수행할 때 기존 객체를 버리고 새로운 string 객체를 만들어 사용한다.

그래서 속도가 매우 느리고 메모리도 엄청나게 많이 사용한다.

<br />

</div>

<span class="section-number-3">3.1</span> string builder</h3>

</div>

<span class="section-number-3">3.2</span> string buffer</h3>

thread safe / singleton, static 에 사용

<br />

</div>

<span class="section-number-2">4</span> Collection</h2>

</div>

set에 iterator가 구현되어 있긴 하지만

여러 데이터를 넣어 두고 해당 데이터가 존재하는지를 확인하는 용도로 사용되는 경우가 많다.

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.1.1</span> HashSet</h4>

해쉬테이블에 데이터를 담음. 순서 없음

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.1.2</span> TreeSet</h4>

값에 따라서 순서 결정

다른 HashSet보다 add가 느리다.

키 값이 있는지 확인하는 속도도 느린 편이다.

값의 정렬이 필요한 경우가 아니면 쓰지 않는다.

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.1.3</span> LinkedHashSet</h4>

HashTable에 데이터를 담는데

저장된 순서에 따라 순서 결정 (??)

<br />

</div>

<span class="section-number-3">4.2</span> red black tree</h3>

<li>노드는 검은색 혹은 빨간색

</li>

<li>root 는 검은색

</li>

<li>말단은 검은색

</li>

<li>붉은 노드는 검은 하위 노드

</li>

<li>모든 말단 노드로 이동하는 경로의 검은 노드 수는 동일

</li>

</ul>

</div>

add는 속도 비슷, get(해당 인덱스의 데이터를 가져옴)의 경우 LinkedList가 터무니없이 느리다.

이유는 linked list가 큐를 상속하기 때문인데 큐의 get은 매우 느리다.

( 보기에 peek은 힙의 루트를 보는것 같고, get은 인덱스를 순차적으로 찾아서 느린 것 같긴 한데)

(fifo는 first in first out이고 인덱스랑 관계 없음?)

get 메서드 대신, peek 메서드를 사용하면 빠르게 데이터를 얻을 수 있다.

벡터는 synchronized라서 arraylist보다 상당히 느리다.

결과적으로 속도는 LinkedList(peek) > ArrayList get > Vector get > LinkedList (get)

<br />

벡터와 arraylist에서 가장 첫 데이터를 remove하면 이후 인덱스의 메모리가 모두 당겨온다.

첫 번째 값을 삭제하는 것이 마지막 값을 삭제하는 것보다 느리다.

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.3.1</span> Vector</h4>

thread safe

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.3.2</span> ArrayList</h4>

</div>

<span class="section-number-4">4.3.3</span> LinkedList</h4>

(큐를 상속한 dequeue(double ended)를 상속. )

Queue 인터페이스를 구현해서 fifo 가능

<br />

</div>

</div>

<span class="section-number-4">4.4.1</span> HashTable</h4>

Thread safe

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.4.2</span> HashMap</h4>

null 값 허용

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.4.3</span> TreeMap</h4>

treeset 과 다른 것은 키에 의해 순서가 정해짐

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.4.4</span> LinkedHashMap</h4>

doubly linkedlist

<br />

</div>

<span class="section-number-3">4.5</span> Queue</h3>

</div>

<span class="section-number-4">4.5.1</span> priorityQueue</h4>

추가된 순서와 상관없이 먼저 생성된 객체가 먼저.

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.5.2</span> LinkedBlockingQueue</h4>

블록킹 큐는 큐에 공간이 없으면 생길 때까지 blocked

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.5.3</span> ArrayBlockingQueue</h4>

저장하는 데이터 수가 fix

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.5.4</span> DelayQueue</h4>

큐가 대기하는 시간을 지정하여 처리하도록 되어 있음.

<br />

</div>

<span class="section-number-4">4.5.5</span> SynchronousQueue</h4>

한 스레드가 put 하면 다른 스레드에서 take 할 때 까지 기다린다.

<br />

</div>

<li>set : hashset

</li>

<li>list : arraylist

</li>

<li>map : hashmap

</li>

<li>queue : linkedlist

</li>

</ul>

</div>

jdk 1.0에선 vector, hashtable은 동기화 처리가 되어 있다.

jdk 1.2에선 동기화 처리가 되어있지 않다.

대신 Collections에서 synchronized로 시작하는 메서드를 이용한다.

Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet (..));

<br />

</div>

안드로이드 클라이언트에선 성능이 중요하지만

그냥 웹 클라이언트는 크게 의미가 없다.

<br />

</div>

while문은 잘못하면 무한루프에 빠지므로 자제하자

for문 조건 안에 연산을 넣지말 고, 미리 변수에 넣어두자.

처음부터 끝까지 이터레이션 할 땐 foreach를 쓰면 간편하다.

하지만 foreach 속도가 막 차이 나는 건 아니다.

<br />

</div>

JIT 컴파일러는 의미없는 코드는 생략할 수 있다.

만약 어떤 변수가 실제로 쓰이지 않으면 코드에서 생략됨..

<br />

</div>

if 하나 당 시간 소요니 너무 많이 남발하지 말자

switch case문은 컴파일 하면 ifne, goto로 바뀌게 되는데,

if보다 가독성이 좋다. 그리고 컴파일 시 숫자가 정렬된 if 문이 된다.

switch-case문 JDK6 에서는 정수, enum 만 사용 가능 했는데

이후엔 string 도 사용가능. 내부 구현은 hashCode를 이용함.

<br />

</div>

<span class="section-number-2">6</span> static</h2>

</div>

<span class="section-number-3">6.1</span> http return code</h3>

<li>200 : 정상적인 경우의 리턴 코드

</li>

<li>300 : redirection이 필요한 경우

</li>

<li>400 : 클라이언트 오류가 있을 경우 (존재하지 않는 주소 요청)

</li>

<li>500 : 서버에 오류가 있을 때

</li>

</ul>

</div>

<span class="section-number-3">6.2</span> static variable</h3>

static변수는 클래스의 변수로 객체에 관계없이 하나의 주소를 가진다.

(다른 JVM이면 다른 주소를 가진다)

GC의 대상이 아니다.

<br />

</div>

<span class="section-number-3">6.3</span> static block</h3>

static block은 (static {//do something} )

클래스가 최초로 로딩될 때 순차적으로 실행된다. 생성자와는 관계가 없다.

주로 DB, 설정 파일 읽을 때 static block을 사용

<br />

</div>

<span class="section-number-4">6.3.1</span> static 사용 예시</h4>

DB를 읽어오는 CodeManager가 있다.

해당 클래스 안에

<br />

<pre class="src src-java">pulbic class Code Manager {

private static CodeManger cm;

static {

cm = new CodeManager();

}

private CodeManager () {

}

public static CodeManagerGetInstance(){

return cm;

}

...

}

</pre>

</div>

<span class="section-number-2">7</span> reflection</h2>

reflection이라는 패키지를 이용하면

JVM에 로딩되어 있는 클래스와 메서드 정보를 읽을 수 있다.

<br />

</div>

<span class="section-number-3">7.1</span> Class 클래스</h3>

<li>String getName(): 클래스의 이름을 리턴한다.

</li>

<li>Package getPackage()

</li>

<li>Field[] getFields(): public으로 선언된 변수 목록

</li>

</ul>

…

<br />

<pre class="src src-java">String currenClassName=this.getClass().getName();

</pre>

</div>

<li>Class<?> getDeclaringClass(): 해당 메서드가 선언된 클래스 정보를 리턴한다.

</li>

<li>Class<?> getReturnType(): 해당 메서드의 리턴 타입을 리턴

</li>

<li>Class<?>[] getParameterTypes(): 해당 메서드를 사용하기 위한 매개변수의 타입들을 리턴

</li>

</ul>

…

<br />

</div>

<li>int getModifiers() : 해당 변수의 접근자 정보를 리턴

</li>

<li>String getName() : 해당 변수의 이름을 리턴

</li>

<li>String toString() : 해당 변수의 정보를 리턴

</li>

</ul>

</div>

리플렉션은 느리다.

object 타입을 확인하기 위해 리플렉션을 사용해선 안되고

instance of 를 사용해야 한다. (10배 가량 빠름)

<br />

<pre class="src src-java">Object src = new BigDeciaml("6");

if (src.getClass().getName().equals("java.math.BigDecimal")) {}

if (src instance of java.math.BigDecimal){}

</pre>

</div>

클래스의 메타 데이터 정보는 JVM의 perm영역에 저장.

많은 클래스가 동적으로 생성될 경우 perm에서 OutOfMemoryError가 발생할 수 있다.

<br />

</div>

<span class="section-number-2">8</span> synchronized</h2>

</div>

</div>

Thread 클래스를 상속하거나 Runnable 인터페이스를 구현해 스레드를 구현할 수 있다.

(Thread 클래스 implements Runnable)

Runnable 인터페이스에선 run 메서드를 가지고 있고,

Thread클래스는 이를 실행하는 start 함수를 갖고 있다.

<br />

<pre class="src src-java">public class RunnableImpl implements Runnable {

public void run() {}

}

public class ThreadExtends extends Thread {

public void run() {}

}

public class RunThreads {

public static void main() {

RunnableImpl ri = new RunnableImpl();

new Thread(ri).start();

ThreadExtends te = new ThreadExtends();

te.start();

}

</pre>

</div>

<span class="section-number-4">8.1.2</span> block메서드: sleep, wait, join</h4>

<li>sleep: 명시된 시간만큼 대기

</li>

<li>wait: 명시된 시간만큼 notify가 올 때까지 대기 (시간 명시 안할 수도 있음)

</li>

<li>join: 명시된 시간만큼 해당 스레드가 죽기를 기다림(시간 명시 안할 수도 있음)

</li>

</ul>

</div>

<span class="section-number-4">8.1.3</span> interrupt, notify, notifyAll</h4>

<li>interrupt() : block 상태를 중지 시킨다. 중지된 스레드에선 InterruptedException이 발생한다.

</li>

<li>isInterrupted(): 인터럽트 여부를 확인한다. (인스턴스 메서드로 해당 스레드의 상태확인),

</li>

<li>interrupted(): (스태틱 메서드로 현 스레드의 상태확인)

</li>

<li>isAlive(): 해당 스레드가 살아있는지

</li>

<li>notify, notifyAll : 객체의 모니터와 관련된 단일/모든 스레드를 깨움

</li>

</ul>

</div>

<pre class="src src-java">public class Sleep extends Thread {

public void run() {

try { Thread.sleep(10000); // sleep 10 seconds

} catch (InterruptedException e) {

System.out.println("interrupted");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

public static void main (String args[]) {

Sleep s=new Sleep();

s.start();

try {

int cnt=0;

while (cnt < 5) {

s.join(1000); // 1초 동안 s 를 기다린다. 하지만 sleep 중

cnt++;

}

if (s.isAlive) {

s.interrupt();

}

}catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

</pre>

</div>

interrupt는 block 메서드를 통해 block을 중지시키는 메서드지 스레드를 중지 시키진 않는다.

(정확히는 block 중지 예약으로, 미래의 sleep이 있더라도 interruptException 발생)

스레드를 멈추려면 "while과 flag" 혹은 매우 짧은 시간의 sleep을 이용한다.

<br />

<pre class="src src-java">public class infinitThread extends Thread {

private boolean flag = true;

public void run () {

while (flag) {

// do something

}

try {

Thread.sleep(0,1); // 1ns

}catch(Exception e) {

break;

}

public void setFlag (boolean flag) {

this.flag = flag;

}

</pre>

</div>

<span class="section-number-3">8.2</span> synchronize</h3>

메서드 혹은 블록에 사용.

(생성자엔 사용 불가능)

<br />

<pre class="src src-java">public synchronized void sampleMethod () {}

private Object obj=new Object();

public void sampleBlock() {

synchronized(obj){

}

</pre>

</div>

synch되야하는 변수가 static이면

해당 변수를 조작하는 메서드는 static synchronized여야 한다.

그냥 synchronized 일 경우,

각 객체마다 따로 메서드에 대한 동기화만 이뤄지기 때문에

클래스 변수인 static변수에 대한 동기화는 이뤄지지 않는다.

<br />

</div>

<span class="section-number-3">8.3</span> java.util.concurrent</h3>

JDK 5.0에 추가된 패키지로 스레드 관련 api를 지원한다.

<br />

<li>lock

</li>

<li>executors : 스레드 풀 및 관리

</li>

<li>Concurrent collection

</li>

<li>Atomic varibles : synchronized 없이 동기화 되어 있는 변수

</li>

</ul>

</div>

Author: dahyun</div>

Created: 2016-08-31 수 17:29</div>

<a href="http://www.gnu.org/software/emacs/">Emacs</a> 24.5.1 (<a href="http://orgmode.org/">Org</a> mode 8.2.10)</div>

<a href="http://validator.w3.org/check?uri=referer">Validate</a></div>

</div>

</body>

</html>

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