Java si conferma un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti di grande rilievo, ampiamente collaudato e validato per lo sviluppo di applicazioni aziendali, web e mobile. La sua affidabilità, scalabilità e indipendenza dalla piattaforma lo rendono la scelta ideale per sistemi critici in settori come la finanza, l’aerospazio, la sanità, il commercio al dettaglio e la logistica.
Secondo Oracle, la società che detiene la proprietà di Java, nel 2016 ben 15 miliardi di dispositivi utilizzavano Java, mentre nel 2017 si contavano 38 miliardi di macchine virtuali Java (JVM) attive e 21 miliardi di JVM connesse al cloud. La JVM è l’ambiente di esecuzione che permette il funzionamento delle applicazioni Java.
Questi dati indicano l’enorme volume di transazioni aziendali critiche che avvengono in ogni momento, supportate da applicazioni Java. Di conseguenza, monitorare le performance di queste applicazioni è di fondamentale importanza per garantire l’efficienza e la stabilità di sistemi cruciali. Questo processo di monitoraggio è noto come monitoraggio Java.
Il monitoraggio Java consiste nell’osservare, misurare e analizzare il comportamento e le prestazioni delle applicazioni Java. Questo viene effettuato tramite software specifici che tengono traccia di metriche chiave della JVM, fornendo una visione completa dello stato, delle performance e del comportamento di un’applicazione Java.
Importanza del Monitoraggio Java
Il monitoraggio Java è un’attività di fondamentale importanza, soprattutto per le applicazioni Java aziendali, che si caratterizzano per la loro complessità, la gestione di grandi quantità di dati e il supporto a transazioni aziendali di elevata importanza. Per queste applicazioni, è essenziale garantire affidabilità e prestazioni sempre ottimali.
Uno dei vantaggi principali del monitoraggio Java è l’assicurazione di performance ottimizzate e un’efficiente allocazione delle risorse nelle applicazioni Java. Il monitoraggio fornisce dati dettagliati sulle prestazioni in diverse condizioni, consentendo l’individuazione di aree di miglioramento.
Queste informazioni supportano il processo decisionale riguardante l’allocazione ottimale delle risorse, garantendo la disponibilità e l’uso corretto delle risorse necessarie all’applicazione.
Il monitoraggio Java permette inoltre il rilevamento proattivo di potenziali problemi. Le soluzioni di monitoraggio controllano costantemente l’applicazione Java e inviano notifiche e report in caso di anomalie. Questo permette ai team di sviluppo di intervenire tempestivamente, prevenendo problemi più gravi.
Il monitoraggio può anche migliorare la sicurezza di un’applicazione Java, individuando attività insolite e possibili violazioni di sicurezza attraverso l’analisi dei registri di sistema e dei modelli di comportamento.
Inoltre, contribuisce a migliorare l’esperienza dell’utente minimizzando i tempi di inattività, ottimizzando i tempi di risposta e riducendo gli errori. Infine, il monitoraggio Java permette alle aziende e alle organizzazioni di ottimizzare i costi.
Metriche Monitorate nel Monitoraggio Java
Tra le metriche chiave monitorate durante il monitoraggio Java, si includono:
Utilizzo della Memoria
Per l’esecuzione del codice, la memoria è fondamentale. Nelle applicazioni basate su JVM, un’area specifica della memoria, chiamata memoria Heap, viene utilizzata per la creazione e l’archiviazione degli oggetti. Man mano che gli utenti interagiscono con le applicazioni e inviano richieste, si generano nuovi oggetti, incrementando l’utilizzo della memoria heap.
L’utilizzo della memoria heap cresce anche in relazione alla quantità di dati elaborati. Al termine dell’elaborazione e della gestione delle richieste, gli oggetti creati durante queste operazioni devono essere eliminati per liberare spazio per nuovi oggetti.
Se ciò non avviene, si verifica una perdita di memoria. La mancanza di spazio nella memoria heap per la creazione di nuovi oggetti causa un errore OutOfMemory, che può portare all’arresto della JVM e al crash dell’applicazione.
Il monitoraggio dell’utilizzo della memoria, in particolare della memoria heap, è essenziale per individuare perdite di memoria ed errori come l’OutOfMemory.
Raccolta dei Rifiuti
L’eliminazione dalla memoria heap degli oggetti non più necessari o senza riferimenti viene eseguita attraverso il Garbage Collection, un’operazione gestita dalla JVM. La Garbage Collection è un processo che richiede molte risorse e sospende l’esecuzione dell’applicazione fino al suo completamento.
Se la Garbage Collection avviene troppo frequentemente o un ciclo di Garbage Collection richiede troppo tempo, le prestazioni dell’applicazione, specialmente in termini di reattività, ne risentiranno. Di conseguenza, anche le prestazioni complessive della JVM ne risentono, rendendo fondamentale il monitoraggio della frequenza e della durata della raccolta dei rifiuti.
Thread JVM
Le applicazioni Java operano e gestiscono le richieste degli utenti attraverso i thread. Similmente ai sistemi operativi che usano i processi, la JVM utilizza i thread per le operazioni.
Un numero eccessivo di thread attivi comporta una maggiore richiesta di risorse, come l’utilizzo della CPU e della memoria. Una quantità eccessiva di thread può causare rallentamenti e ritardi nell’applicazione e nel server a causa dell’elevato consumo di risorse.
Un alto numero di thread attivi può anche indicare un malfunzionamento del back-end dell’applicazione. È tuttavia essenziale avere un numero sufficiente di thread per gestire le richieste degli utenti. Un numero insufficiente di thread aumenta i tempi di risposta dell’applicazione.
Pertanto, il monitoraggio del numero di thread attivi è cruciale per garantire performance ottimali dell’applicazione.
Per monitorare queste metriche chiave nelle applicazioni Java, sono disponibili diversi strumenti che garantiscono un elevato livello di performance. Alcuni degli strumenti più validi includono:
ManageEngine Applications Manager
ManageEngine Applications Manager è uno strumento di monitoraggio Java ricco di funzionalità, utilizzato da aziende come Airbus, Graincorp e Costco.
Applications Manager offre uno strumento per monitorare e risolvere problemi relativi alle prestazioni delle applicazioni Java, fornendo informazioni dettagliate sui server delle applicazioni Java. Consente di controllare lo stato e le performance delle JVM e delle Java Management Extensions (JMX), oltre a facilitare la gestione e la segnalazione degli errori.
Il monitoraggio JVM di ManageEngine Applications Manager offre dati in tempo reale sull’utilizzo della memoria heap e non-heap, dettagli sui thread e permette il monitoraggio della Garbage Collection di Java, garantendo la reattività dell’applicazione.
Infine, ManageEngine Applications Manager permette di ottimizzare le prestazioni dei server delle applicazioni basate su Java monitorando indicatori chiave come la concorrenza, le metriche di memoria, JDBC, JVM e JMS.
SolarWinds Server & Application Monitor
SolarWinds® Server & Application Monitor (SAM) è uno strumento completo progettato specificamente per monitorare, migliorare e ottimizzare le performance dei server di applicazioni Java, migliorando di conseguenza le performance delle applicazioni Java.
Un server di applicazioni Java è una macchina virtuale Java che fornisce l’ambiente per l’esecuzione di applicazioni aziendali o utente basate su Java. SAM monitora i server a livello hardware e software, inviando avvisi in caso di problemi per consentire una risoluzione tempestiva.
Le organizzazioni utilizzano spesso server di applicazioni Java di diversi fornitori; SAM consente di monitorare server di diversi fornitori da un’unica interfaccia, con modelli e funzionalità altamente personalizzabili, garantendo il controllo completo su ciò che viene visualizzato e su come viene visualizzato.
Con SAM, è possibile monitorare metriche dei server di applicazioni Java come le dimensioni e l’utilizzo della memoria heap e non-heap, la garbage collection, i database e le prestazioni delle applicazioni Java in esecuzione sul server. Consente inoltre di monitorare la concorrenza e le prestazioni delle applicazioni web Java.
New Relic Quickstart
New Relic Quickstart per Java è uno strumento di monitoraggio Java con una dashboard intuitiva, esteticamente gradevole e facile da usare, dove vengono visualizzate le metriche chiave dell’applicazione Java. La dashboard mostra dettagli come l’utilizzo medio della CPU, l’heap di memoria utilizzata, il tempo della CPU per la Garbage Collection e le 5 transazioni più lente.
New Relic include un agente Java che monitora database, server di applicazioni e sistemi di accodamento dei messaggi. Permette l’osservabilità a livello di JVM, fornendo informazioni su transazioni, sessioni HTTP e dati del pool di thread.
L’agente Java traccia i flussi di richieste nei sistemi distribuiti per individuare i punti di errore e prevenire i tempi di inattività. L’agente supporta anche l’instrumentazione personalizzata per framework e librerie Java aggiuntive.
Attraverso la dashboard, si ottiene una visualizzazione grafica delle prestazioni dell’applicazione Java. New Relic fornisce anche quattro tipi di avvisi: utilizzo elevato della CPU, errori di transazione, durata media della transazione e memoria heap media utilizzata. Questi avvisi aiutano a rilevare e segnalare cambiamenti nelle principali metriche di performance dell’applicazione Java.
App Dynamics
Gli strumenti di monitoraggio Java App Dynamics di Cisco offrono un set di strumenti gratuiti per il monitoraggio Java. AppDynamics supporta tutte le JVM e i server delle applicazioni con Java 1.5 e versioni successive. Offre un supporto completo per framework e protocolli per dare visibilità completa nelle applicazioni Java.
AppDynamics contestualizza i parametri JVM, monitorando le prestazioni delle transazioni commerciali e del codice associato, mentre la JVM dell’applicazione è in esecuzione in produzione. Fornisce inoltre avvisi personalizzabili in caso di problemi nell’applicazione.
AppDynamics consente di tracciare i tempi di risposta, i livelli di servizio e il throughput delle transazioni commerciali. Supporta il drill-down dell’esecuzione del codice delle transazioni nell’applicazione Java.
In caso di identificazione di richieste o transazioni lente, AppDynamics offre, con un solo clic, una visione dell’intero stack di esecuzione del codice. Ciò consente di individuare facilmente dove è stato speso il tempo nella JVM e nel codice, eliminando i colli di bottiglia nelle prestazioni delle applicazioni Java.
Datadog
Datadog offre strumenti di monitoraggio Java che forniscono una piattaforma unificata per ottenere una visibilità completa delle applicazioni Java, individuare i problemi critici, risolverli e ottimizzare le applicazioni Java fino alla singola riga di codice, in particolare nei sistemi distribuiti.
Datadog fornisce un monitoraggio Java end-to-end in tempo reale, permettendo di analizzare ogni richiesta e trovare modi per ottimizzare le performance. Assicura il corretto deployment di ogni versione di codice Java e consente il monitoraggio delle dipendenze e l’integrità dei servizi Java.
Un’altra caratteristica chiave di Datadog è la risoluzione dei problemi e l’ottimizzazione delle applicazioni. Datadog monitora i servizi Java fino alla riga di codice per ridurre gli errori, ottimizzare il consumo di risorse e ridurre i colli di bottiglia nei servizi Java.
Inoltre, Datadog consente di creare dashboard che combinano diverse metriche, facilitando la visualizzazione delle performance dell’applicazione.
Dynatrace
Dynatrace è uno strumento di monitoraggio Java robusto e ricco di funzionalità, utilizzato da aziende come Dell, SAP e Kroger, e supporta tutti i principali framework Java. Dynatrace consente di monitorare in tempo reale JVM, server, applicazioni Java e query di database, migliorando le performance del codice Java.
Per una comprensione approfondita delle performance dell’applicazione, Dynatrace offre dettagli chiave come metriche JVM, garbage collection, memoria gestita da Java, thread occupati e inattivi, e dimensioni delle richieste e delle risposte web.
Per evitare dashboard sovraccariche, Dynatrace offre una panoramica essenziale delle applicazioni Java, permettendo di approfondire ogni metrica e transazione per dettagli aggiuntivi.
Dynatrace rileva e diagnostica automaticamente i problemi, indicando la causa principale prima che gli utenti finali ne risentano. Consente inoltre di individuare e risolvere facilmente i problemi di performance e i colli di bottiglia nell’applicazione. Dynatrace offre molte funzionalità ed è uno strumento valido da prendere in considerazione.
Site24x7
Site24x7 offre strumenti di monitoraggio Java che tracciano le principali metriche JVM su varie piattaforme e eseguono il debug degli errori per ottimizzare l’esperienza dell’utente finale. Monitora in tempo reale le prestazioni delle applicazioni Java, visualizza query SQL lente e tracce distribuite, e fornisce avvisi di interruzione supportati dall’intelligenza artificiale.
Con Site24x7, è possibile monitorare parametri JVM come l’utilizzo della CPU, della memoria, la Garbage Collection e il riepilogo dei thread. Si possono inoltre configurare avvisi per segnalare problemi con una qualsiasi di queste metriche.
Gli sviluppatori possono tracciare metodi e funzioni lenti nel codice e analizzare le chiamate al database, individuando le tabelle più utilizzate, quelle più trafficate e le transazioni di database più eseguite, con i relativi tempi di risposta.
Site24x7 offre anche una funzionalità per monitorare le performance di funzioni o moduli specifici nell’applicazione e transazioni in background come programmi di pianificazione e manutenzione.
SolarWinds AppOptics
SolarWinds AppOptics è uno strumento di monitoraggio Java che semplifica l’individuazione di colli di bottiglia nelle performance di applicazioni e server Java, permettendo di creare applicazioni Java ad alte prestazioni. AppOptics esegue automaticamente l’instrumentazione per facilitare il processo di monitoraggio Java.
SolarWinds AppOptics può tracciare le richieste delle applicazioni attraverso il tracciamento distribuito per individuare anomalie nel flusso di transazioni all’interno di un’applicazione.
Questo aiuta a scoprire le aree di latenza nelle performance. Inoltre, questo strumento esegue la profilazione del codice in tempo reale per identificare i problemi nell’applicazione Java fino alla singola riga di codice.
AppOptics può essere integrato con altri strumenti SolarWinds, come Pingdom e Loggly, per creare uno strumento più completo con supporto per il monitoraggio in tempo reale delle applicazioni.
Conclusione
Il monitoraggio Java è fondamentale per qualsiasi applicazione Java. Per assicurare performance elevate, maggiore sicurezza, meno bug, tempi di risposta rapidi e tempi di inattività minimi, si consiglia l’uso degli strumenti di monitoraggio Java descritti in questo articolo.
Questo non solo migliorerà l’applicazione, ma farà risparmiare denaro all’azienda e renderà i clienti e gli utenti più soddisfatti.
Si consiglia anche di esplorare i migliori strumenti di monitoraggio JBoss.