知识大全 64位环境中的Java

Posted 2022-07-14 知

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面向服务的架构（SOA）是一种软件设计典范可使无所不在的通信跨越不同企业连接众多的平台和设备从而使基础结构更加灵活 SOA的流行是围绕可扩展标记语言（XML）用于定义元数据的业界标准化取得巨大成功的结果也是致力于使用XML在Web services （WbS）标签下开发新一代中间件的结果　　大部分主要软件解决方案提供商都已采用Web services产品应用程序平台套件产品（如BEA WebLogic Platform ）将来自多个开发商的产品跨越不同企业无缝地集成在一起这种方法有利于新旧软件更好地集成在这一点上采用SOA三个领域中具有重要的意义企业应用程序集成（EAI）企业对企业（B B）集成和最近的移动软件解决方案 SOA简化了硬件和软件构建模块的组合以适当的粒度提供适当的业务服务这允许企业既可以增加Intel Itanium 系列处理器的数量又可以向外扩展到Intel Xeon处理器采用SOA的解决方案还会淡化服务器与客户端之间的区别从而使所有可连接设备在企业计算环境中做出有价值的贡献　　基于SOA的解决方案的基础不断扩大为激增的无线设备带来好处在应用程序间传递XML数据为SOA提供了基础还允许设备以不可分割的方式交换信息并将灵活的计算扩展到传统办公环境的边界之外　　硬件和软件的发展可以进一步促进向SOA的转换这既需要原始速度方面的性能又需要具有处理不断增大的数据量的能力 Intel Itanium系列处理器允许大量内存直接寻址从而提高了运算能力同时还能提供企业级的可靠性可用行和可伸缩性　　除硬件性能外 SOA还需要能够充分利用可用性能的执行环境 BEA的WebLogic JRockit是一种企业Java虚拟机（JVM）它采用完全位的功能提供出色的性能 BEA WebLogic JRockit利用极富创造力的代码性能和自适应最优化连同创新的可伸缩自适应垃圾收集器确保在Intel Itanium 体系结构上实现最佳性能企业 Java和位寻址　　特别是服务器应用程序倾向于利用大量可用内存企业Java应用程序倾向于访问大量数据因此大地址空间可以显著降低磁盘访问的次数此外大内存还允许对从网络访问接收的数据进行缓存从而也能潜在地降低网络流量业内领先的基准（如SPECjbb ）在位体系结构（如Intel Itanium 微处理器）上表现得更好（参见表）硬件厂商硬件系统 JVM名称 CPU# 结果 Fujitsu Limited（富士通有限公司） PRIMEPOWER HotSpot 位Server VM在Solaris/SPARC 版上 Hewlett Packard（惠普） HP Integrity Superdome Server (Itanium M) HotSpot （位）在HP UX i v for Itanium 上 Fujitsu Limited（富士通有限公司） PRIMEPOWER HotSpot 位Server VM在Solaris/SPARC _ 版上 Hewlett Packard（惠普） HP Superdome Server 位Server VM 在HP UX i for PA RISC +上 Sun Microsystems Sun Fire K HotSpot 位Server VM在Solaris/SPARC _ 版上

　　表业界领先的基准（如SPECjbb ）在位体系结构（如Intel Itanium 微处理器）上表现得更好（数据来源 Standard Performance Evaluation Corporation（标准性能评测公司）[SPEC] specjbb 评测结果）已发布的specjbb 结果的前名都是在位处理器上取得的这里列出了前五位

　　Java应用程序将对象分配到堆通常具有较高的对象分配速率堆用完时就要进行垃圾收集以便释放堆空间使应用程序继续运行许多大型Java应用程序都得益于拥有较大的堆因为这可以降低垃圾收集的开销并且还允许JVM更加灵活地查找较小的插入点以便在其上收集垃圾　　此外还常常可以从运行一个以上应用程序的平台上获得更高的性能例如在单个系统中创建三层设置是可能的方法是在单个平台上运行Web服务器应用程序服务器和数据库这种设置在具有较大内存的系统中将执行得更好通过群集运行应用程序的多个实例也是可行的大内存可使每个Java应用程序的实例都有较大的堆空间因此能够从降低垃圾收集开销中得益进而提高应用程序的整体性能　　在典型的设置中有数台运行应用程序服务器的计算机全部通过网络连接到一台强大的后端数据库在数据库成为瓶颈时这种系统的性能通常依赖于数据库系统的饱和程度要解决此问题可以在应用程序服务器容器中使用缓存自然在具有大内存的位系统中这样更加有效企业 Java与Intel Itanium 微处理器　　如果可以使用多个位处理器 Intel Itanium处理器系列可为企业Java应用程序带来许多引人注目的优点企业 Java应用程序需要高可靠性和 x 的可用性 Itanium 微处理器上的RAS（可靠性可用性可服务性）特性可与多种其他服务器处理器相比参见表所示如表中所述 Intel Itanium 微处理器可以提供比任何其他服务器微处理器更强的错误检测错误纠正和错误恢复功能

功能 Itanium IBM Power Intel Xeon MP Sun Ultra Sparc Opteron 对数据总线的错误恢复（ECC） X X X 内部软错误逻辑检查 Lockstep支持 X X 错误数据内嵌 X X 缓存可靠性（Pellston） X 内存SDEC 双位重试 X X X X X 内存节约 X X X X 分区 X（节点） X（核心） X（节点） X（节点）电隔离分区 X（节点） X（节点） X（节点）

　　表几种服务器微处理器之间的RAS特性比较（按照本文发布时各开发商的可用产品文档）　　Itanium 处理器系统总线将几种高级数据完整性功能集成到一起可以提高错误检测和错误纠正能力　　Itanium 处理器系统总线使用错误纠正代码（ECC）可以纠正单个位得错误检测双位错误发送中毒数据并可检测所有仅限于半字节（位）的错误系统设计人员也可以选择将相同的ECC代码用于其他系统级缓存主内存阵列或I/O子系统缓冲区中此外双位奇偶校验码还可以保护地址总线　　总之基于Itanium 的解决方案可以赶上甚至超过先前成本较高的专用体系结构系统所提供的可靠性特性基于Itanium 的系统可以通过较低的成本提供这种可靠性同时还能提供多种操作系统选择和广泛的生态体系合作伙伴支持　　增加处理器数量带来的性能可伸缩性是令人满意的因为通常情况下增加平台上处理器的数量要比更改为新的更加强大的平台破坏性低由于性能要求的不断提高向已部署的系统中增加更多处理器的能力必不可少无论是在产品中还是对于通过集群组成得其他产品 Intel Itanium 处理器都可以提供非凡的处理器可伸缩性数据总线与内存之间的高带宽和大型片载缓存可以在单一平台上实现性能的线性提升对于企业 Java应用程序具有个处理器的基于Intel Itanium 的系统其性能在通常情况下是单处理器系统的倍 Intel Itanium 微处理器具有 MB的片载缓存并且很快即可提供更大的缓存除了可以去除来自前端总线（数据总线与内存之间的总线）的数据流量来提高处理器的扩展以外片载缓存还可以减少由于处理器等待内存而无法执行指令的时间企业应用程序确实拥有数量可观的工作数据而在这些大型片载缓存中可以轻松容纳相当大的工作数据集从而可以实现更高的性能　　程序操作码通常保留在寄存器中当操作码的数量超过寄存器的数量时当前不需要的操作码就会通过两种方式被传输到内存中通过内存存储操作的显式方式或者通过将这些操作码移动到堆栈的隐式方式在很多平台上这会加重缓存和内部数据路径的压力并且还要插入很多附加指令才能移动这些操作码 Intel Itanium处理器系列的架构中已经包含个通用寄存器和个浮点寄存器为包含大量操作码的服务器工作负荷提供了足够的空间　　基于Intel Itanium 的系统利用显式并行指令计算（EPIC）功能超越了常规处理器体系结构的顺序访问特性应用程序通过编译器与处理器进行显式通信其操作可以并行完成这样可使整体使用效率更高通过使用预测技术降低分支指令和分支指令预测失败的次数还可以进一步提高性能 Intel Itanium 处理器系列通过使用数据和控制推测（这些功能可以帮助隐藏与内存相关的处理器停顿）以便编译器提高性能从而提供额外的稳定性级别并提高整体可靠性和性能挑战与问题　　Java的流行是因为它与平台无关在一个平台上开发的应用程序也可以部署到任何其他平台应用程序以隐式方式依靠JVM来提供针对平台得优化性能代码生成线程管理内存分配和垃圾收集都是Java应用程序性能的重要方面因此JVM处理这些方面的方式就是一个关键的性能区别　　Intel Itanium处理器系列使用EPIC体系结构这种体系结构的关键特性是多个指令组成几个指令束可以在同一时钟周期内发出这些指令束以便执行它们编译器控制用于识别可以组成指令束的指令的质询以便充分利用这种并行机制计算机的性能始终取决于所生成代码的质量和基础硬件快速使用代码的能力　　伴随预期优势而来是任务的增加使用Intel Itanium体系结构编译器的任务可能会比其他平台上更多因为EPIC概念允许编译器大量占用更多的空间以便从这种体系结构中获益　　Java的首要问题是代码生成是应用程序执行的一部分对于Java 虽然编译器生成正确代码非常重要但迅速生成代码也是重要的速度较慢的代码生成器会对应用程序性能造成负面影响此外启动应用程序的较长延迟也是令人不快的　　在编译器中代码调度程序是关键组件它需要查看可用指令然后决定哪些指令能够绑定到一起显然代码调度程序能够查看的指令越多找到适当指令的几率越大也就越能从代码并行机制中受益范围（即代码调度程序能够查看的代码数量）也是影响应用程序性能的一个重要因素　　Java代码通常由大量的类和方法组成大多数方法一般都很小这样就会极大地限制调度程序可以查看的范围 JVM需要找到能够扩展这一范围的方法 JVM还必须能够高效地处理大量方法例如在SPECjAppServer 基准中共有大约种方法没有一种方法能够使用超过 %的执行时间

　　内存管理器也有必须面对的问题虽然具有较大的堆对性能有益但为了使堆管理算法伸缩自如这也加重了JVM的负担虽然始终都有堆碎片的问题但在堆较大时这一问题就很严重了编译器和优化器　　为了实现快速启动许多JVM选择在开始时首先解释Java字节码在随后运行时再对这些字节码进行编译然而 JRockit首先使用JIT（Just In Time）编译器编译代码虽然启动时间稍长但这样可以使应用程序能够从一开始就提高性能为了实现快速启动 WebLogic JRockit不使用所有可能的编译器优化虽然使用所有编译器优化可能会在应用程序执行的初始阶段获得较高性能但在启动时间上的额外延长也被认为是不必要的　　从应用程序性能的角度考虑使用所有优化去编译所有方法也是不必要的因为编译时间也是应用程序执行时间的一部分因此不仅WebLogic JRockit不会在启动时完全优化所有方法而且在整个应用程序运行期间也会保留大量的方法不被优化 WebLogic JRockit仅选择改进后能够最大限度地提高应用程序性能的函数然后仅对这一少部分方法进行优化　　WebLogic JRockit有两个各不相同但可以协同操作的代码生成器 JIT编译器和优化编译器如图所示大多数方法只能遍历图表的左半边某些选择方法将会利用优化编译器

　　图 BEA WebLogic JRockit有两条代码编译途径

cha138/Article/program/Java/hx/201311/26578