Scopul principal al acestui curs este de a oferi participanților o înțelegere profundă a aspectelor esențiale ale optimizării performanței și de a le oferi experiență practică cu instrumente și tehnici de optimizare. Cursul urmărește să reducă diferența dintre conceptele teoretice și aplicarea practică, permițând participanților să identifice, să măsoare, să analizeze și să optimizeze eficient performanța aplicațiilor Java.

Obiective de Învățare

Până la sfârșitul cursului, participanții vor fi capabili să:

• Înțeleagă metricile de performanță: latență, throughput și scalabilitate.
• Identifice și să analizeze blocajele comune de performanță în aplicațiile Java.
• Utilizeze instrumente de profilare și monitorizare pentru a identifica și rezolva problemele de performanță.
• Înțeleagă arhitectura JVM și gestionarea memoriei, inclusiv garbage collection.
• Aplice tehnici de optimizare a codului și să utilizeze structuri de date și algoritmi eficienți.
• Optimizeze operațiunile I/O și performanța rețelei.
• Utilizeze tehnici avansate de optimizare și să implementeze cele mai bune practici pentru aplicațiile Java de înaltă performanță.

Agenda Programului

Ziua 1: Înțelegerea și Măsurarea Performanței

Introducere în Optimizarea Performanței

1. Introducere în Curs
   • Prezentarea obiectivelor cursului și a programului.
   • Importanța optimizării performanței.
2. Fundamentele Performanței Java
   • Înțelegerea metricilor de performanță: latență, throughput și scalabilitate.
   • Blocajele comune de performanță în aplicațiile Java.
   • Principii de bază ale optimizării performanței: identificare, măsurare, analiză și optimizare.
3. Instrumente de Profilare și Monitorizare
   • Introducere în instrumentele de profilare: VisualVM, JProfiler, YourKit.
   • Instrumente de monitorizare JVM: JConsole, Java Mission Control (JMC) și Garbage Collection Journals(GC).
4. Laborator Practic: Configurarea și Utilizarea Instrumentelor de Profilare
   • Configurarea unei aplicații Java de exemplu.
   • Utilizarea VisualVM pentru a profila aplicația și a identifica blocajele.
   • Analizarea metricilor JVM cu JConsole și JMC.

Arhitectura JVM și Gestionarea Memoriei

1. Arhitectura și Internalele JVM
   • Prezentare generală a arhitecturii JVM: classloader, zone de memorie și motor de execuție.
   • Înțelegerea compilatorului Just-In-Time (JIT).
2. Gestionarea Memoriei și Garbage Collection
   • Modelul de memorie Java: heap, stack și zona de metode.
   • Tipuri de colectoare de gunoi: Serial, Parallel, CMS și G1.
   • Tuning-ul colectării gunoiului: înțelegerea jurnalelor GC și configurarea opțiunilor GC.
3. Laborator Practic: Tuning-ul Memoriei și GC
   • Analizarea dump-urilor heap cu VisualVM.
   • Interpretarea jurnalelor GC și experimentarea cu diferite algoritmi și setări GC.

Ziua 2: Optimizarea Codului și Tehnici Avansate

Tehnici de Optimizare a Codului

1. Structuri de Date și Algoritmi Eficienți
   • Alegerea structurilor de date potrivite pentru performanță.
   • Optimizarea algoritmilor pentru performanță mai bună.
2. Concurență și Paralelism
   • Valorificarea concurenței pentru performanță: fire de execuție, executori și cadrul fork/join.
   • Evitarea capcanelor comune: deadlocks, condiții de cursă și competiție.
3. Performanța I/O și Rețelelor
   • Optimizarea operațiunilor I/O de fișiere: buffering, NIO și I/O asincron.
   • Îmbunătățirea performanței rețelei: pooling de conexiuni, minimizarea latenței.
4. Laborator Practic: Optimizarea Codului
   • Refactorizarea codului pentru a utiliza structuri de date și algoritmi eficienți.
   • Implementarea celor mai bune practici de concurență într-o aplicație de exemplu.
   • Optimizarea operațiunilor I/O în aplicația de exemplu.

Tehnici Avansate de Optimizare

1. Tuning-ul Aplicațiilor Java
   • Analizarea și tuning-ul performanței aplicației: opțiuni JVM, tuning-ul firelor de execuție.
   • Utilizarea uneltelor de tuning al performanței: JMH (Java Microbenchmark Harness).
2. Studii de Caz și Cele Mai Bune Practici
   • Revizuirea studiilor de caz reale de optimizare a performanței Java.
   • Discutarea celor mai bune practici pentru menținerea aplicațiilor Java de înaltă performanță.
3. Întrebări și Răspunsuri și Încheiere
   • Sesiune deschisă de întrebări și răspunsuri pentru a aborda întrebări și provocări specifice.
   • Rezumatul principalelor puncte de învățare și resurse pentru învățarea ulterioară.
4. Laborator Practic: Benchmarking și Tuning
   • Utilizarea JMH pentru a benchmark și optimiza secțiunile critice ale aplicației de exemplu.
   • Aplicarea tehnicilor avansate de tuning învățate în curs la aplicația de exemplu.

Materiale pentru Curs

• Slide-uri și note pentru fiecare sesiune.
• Aplicații Java de exemplu pentru laboratoarele practice.
• Acces la instrumentele de profilare și monitorizare.

Studentii vor primi la finalul cursului un certificat care atesta participarea in cadrul cursului: ITADVISER Certificate of Achievement.