Membuat profil aplikasi Java
Halaman ini menjelaskan cara mengubah aplikasi Java untuk mengambil data pembuatan profil dan mengirimkan data tersebut ke project Google Cloud Anda. Untuk mengetahui informasi umum tentang pembuatan profil, lihat Konsep pembuatan profil.
Jenis profil untuk Java:
- Waktu CPU
- Heap (memerlukan lingkungan standar Java 11 atau App Engine, dinonaktifkan secara default)
- Waktu proses (tidak tersedia untuk lingkungan standar App Engine Java 8)
Versi bahasa Java yang didukung:
- JVM berbasis HotSpot (termasuk Oracle JDK dan beberapa build OpenJDK) untuk Java 8, 11, atau yang lebih baru.
Versi agen pembuatan profil yang didukung:
- Rilis agen terbaru didukung. Secara umum, rilis yang lebih lama dari satu tahun tidak didukung. Sebaiknya gunakan versi agen yang terakhir dirilis.
Sistem operasi yang didukung:
- Linux. Pembuatan profil aplikasi Java didukung untuk kernel Linux
yang library C standarnya diimplementasikan dengan
glibc
atau denganmusl
. Untuk informasi konfigurasi khusus kernel Linux Alpine, lihat Berjalan di Linux Alpine.
Lingkungan yang didukung:
- Compute Engine
- Google Kubernetes Engine (GKE)
- Lingkungan fleksibel App Engine
- Lingkungan standar App Engine (memerlukan App Engine SDK versi 1.9.64 atau yang lebih baru)
- Dataproc (Untuk informasinya, lihat Mengonfigurasi Cloud Profiler untuk tugas Dataproc Spark dan Hadoop.)
- Di luar Google Cloud (Untuk mengetahui informasi tentang persyaratan konfigurasi tambahan, lihat Membuat profil aplikasi yang berjalan di luar Google Cloud.)
Mengaktifkan Profiler API
Sebelum Anda menggunakan agen pembuatan profil, pastikan bahwa Profiler API yang mendasarinya telah diaktifkan. Anda dapat memeriksa status API dan mengaktifkannya jika perlu menggunakan Google Cloud CLI atau Konsol Google Cloud:
gcloud CLI
Jika belum menginstal Google Cloud CLI di workstation, lihat dokumentasi Google Cloud CLI.
Jalankan perintah berikut:
gcloud services enable cloudprofiler.googleapis.com
Untuk informasi selengkapnya, lihat
gcloud services
.
Konsol Google Cloud
-
Di panel navigasi Konsol Google Cloud, pilih APIs & Services, klik Enable APIs and Services, lalu aktifkan Cloud Profiler API:
Jika API enabled ditampilkan, berarti API sudah diaktifkan. Jika belum, klik tombol Enable.
Menginstal agen Profiler
Compute Engine
Buat direktori penginstalan, misalnya,
/opt/cprof
, untuk agen Profiler:sudo mkdir -p /opt/cprof
Download arsip agen dari repositori
storage.googleapis.com
dan ekstrak ke direktori penginstalan:wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/latest/profiler_java_agent.tar.gz \ | sudo tar xzv -C /opt/cprof
GKE
Ubah Dockerfile
untuk membuat direktori penginstalan bagi
agen Profiler, download arsip agen,
lalu ekstrak arsip ke direktori penginstalan.
Linux (library C berbasis glibc
):
Gunakan perintah penginstalan berikut:
RUN mkdir -p /opt/cprof && \
wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/latest/profiler_java_agent.tar.gz \
| tar xzv -C /opt/cprof
Linux Alpine (library C berbasis musl
):
Gunakan perintah penginstalan berikut:
wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/latest/profiler_java_agent_alpine.tar.gz \ | tar xzv -C /opt/cprof
Lingkungan Fleksibel
Saat Anda menggunakan image dasar Java 8 runtime atau image dasar Java 9 / Jetty 9 runtime, agen Profiler sudah diinstal sebelumnya sehingga tidak ada langkah tambahan yang perlu Anda lakukan untuk menginstal agen.
Untuk semua image dasar lainnya, Anda perlu menginstal agen. Misalnya, Dockerfile
berikut berisi petunjuk cara menggunakan
image openjdk:11-slim
, untuk menginstal agen
Profiler, dan menentukan parameter default yang akan digunakan saat memulai
aplikasi:
FROM openjdk:11-slim
COPY . .
RUN apt-get update \
&& apt-get install wget \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
RUN mkdir -p /opt/cprof && \
wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/latest/profiler_java_agent.tar.gz \
| tar xzv -C /opt/cprof
CMD ["java", "-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=OPTION1,OPTION2", "-jar", "PATH_TO_YOUR_JAR_FILE"]
Untuk menggunakan Dockerfile
ini dengan lingkungan fleksibel App Engine, Anda perlu melakukan hal berikut:
- Ganti
OPTION1
danOPTION2
dengan nilai konfigurasi agen yang diperlukan untuk aplikasi Anda, dan gantiPATH_TO_YOUR_JAR_FILE
dengan jalur ke file jar Anda. - Tempatkan
Dockerfile
di direktori yang sama dengan fileapp.yaml
Anda. - Ubah file
app.yaml
Anda untuk menentukan runtime kustom. Untuk informasi selengkapnya, lihat Membangun Runtime Kustom.
Lingkungan Standar
Saat Anda menggunakan lingkungan runtime Java,
agen Profiler sudah diinstal sebelumnya, sehingga tidak ada
langkah tambahan yang perlu Anda lakukan untuk menginstal agen.
Untuk Java versi 11 dan yang lebih baru, aplikasi ini sudah diinstal sebelumnya di /opt/cprof
.
Di luar Google Cloud
Buat direktori penginstalan, misalnya,
/opt/cprof
, untuk agen Profiler:sudo mkdir -p /opt/cprof
Download arsip agen dari repositori
storage.googleapis.com
dan ekstrak ke direktori penginstalan:wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/latest/profiler_java_agent.tar.gz \ | sudo tar xzv -C /opt/cprof
Untuk menampilkan semua versi agen yang tersedia untuk didownload, jalankan perintah berikut:
gsutil ls gs://cloud-profiler/java/cloud-profiler-*
Respons perintahnya mirip dengan berikut ini:
gs://cloud-profiler/java/cloud-profiler-java-agent_20191014_RC00.tar.gz gs://cloud-profiler/java/cloud-profiler-java-agent_20191021_RC00.tar.gz gs://cloud-profiler/java/cloud-profiler-java-agent_20191028_RC00.tar.gz
Untuk mendownload versi agen tertentu, teruskan URL-nya ke perintah download. Misalnya, untuk mendownload agen yang dibuat pada 28 Oktober 2019, gunakan pernyataan berikut:
wget -q -O- https://storage.googleapis.com/cloud-profiler/java/cloud-profiler-java-agent_20191028_RC00.tar.gz \
| sudo tar xzv -C /opt/cprof
Versi agen dicatat selama inisialisasi.
Memuat agen Profiler
Untuk membuat profil aplikasi, mulai Java seperti biasa untuk menjalankan program, tetapi tentukan opsi konfigurasi agen. Anda menentukan jalur ke library agen, dan Anda dapat meneruskan opsi ke library.
Untuk lingkungan standar App Engine, agen dimuat dan dikonfigurasi secara otomatis. Lanjutkan ke Memulai program untuk mengetahui detail tentang cara mengonfigurasi dan memulai program.
Konfigurasi agen
Untuk mengonfigurasi agen pembuatan profil, sertakan flag -agentpath
saat memulai
aplikasi Anda:
-agentpath:INSTALL_DIR/profiler_java_agent.so=OPTION1,OPTION2,OPTION3
Dalam ekspresi ini, INSTALL_DIR
adalah jalur ke agen pembuatan profil, sedangkan
OPTION1
, OPTION2
, dan OPTION3
adalah opsi konfigurasi agen. Misalnya, jika Anda mengganti OPTION1
dengan -cprof_service=myapp
dalam ekspresi sebelumnya, tetapkan nama layanan ke myapp
. Tidak ada batasan
jumlah opsi atau pemesanannya. Opsi konfigurasi yang didukung tercantum dalam tabel berikut:
Opsi agen | Deskripsi |
---|---|
-cprof_service
|
Jika aplikasi Anda tidak berjalan di App Engine, Anda harus
menggunakan opsi konfigurasi ini untuk menetapkan nama layanan.
Untuk batasan nama layanan, lihat Argumen nama dan versi layanan.
|
-cprof_service_version
|
Jika Anda menginginkan kemampuan menganalisis data pembuatan profil menggunakan UI Profiler berdasarkan versi layanan, gunakan opsi ini untuk menetapkan versinya. Untuk batasan versi, lihat Argumen nama dan versi layanan. |
-cprof_project_id
|
Jika Anda menjalankannya di luar Google Cloud, gunakan opsi ini untuk menentukan ID project Google Cloud Anda. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Membuat profil aplikasi yang berjalan di luar Google Cloud. |
-cprof_zone_name
|
Saat aplikasi Anda berjalan di Google Cloud, agen pembuatan profil menentukan zona dengan berkomunikasi dengan layanan metadata Compute Engine. Jika agen pembuatan profil tidak dapat berkomunikasi dengan layanan metadata, Anda harus menggunakan opsi ini. |
-cprof_gce_metadata_server_retry_count -cprof_gce_metadata_server_retry_sleep_sec
|
Bersama-sama, kedua opsi ini menentukan kebijakan percobaan ulang yang digunakan
agen profiler saat berkomunikasi dengan
layanan metadata Compute Engine.
untuk mengumpulkan informasi zona dan ID project Google Cloud Anda.
Kebijakan defaultnya adalah mencoba ulang hingga 3 kali menunggu 1 detik antar-percobaan. Kebijakan ini cukup untuk sebagian besar konfigurasi. |
-cprof_cpu_use_per_thread_timers
|
Untuk profil waktu CPU yang paling akurat, setel opsi ini
ke benar (true). Penggunaan opsi ini mengakibatkan peningkatan overhead per thread.
Nilai defaultnya adalah false. |
-cprof_force_debug_non_safepoints
|
Secara default, agen pembuatan profil memaksa JVM membuat informasi
proses debug untuk kode yang dihasilkan tepat waktu (JIT), selain
menghasilkan informasi debug untuk semua safepoint. Hal ini akan menghasilkan
informasi fungsi dan lokasi tingkat baris yang paling akurat untuk waktu CPU
dan profil heap dengan mengorbankan overhead agen tambahan. Anda dapat menonaktifkan pembuatan informasi proses debug untuk kode JIT dengan menetapkan opsi ini ke false. Nilai defaultnya adalah true (benar). |
-cprof_wall_num_threads_cutoff
|
Secara default, profil dinding tidak dikumpulkan jika jumlah total thread
dalam aplikasi melebihi 4.096. Batas ini memastikan bahwa selama pengumpulan profil, biaya menjelajahi stack thread bersifat minimal.
Jika layanan Anda biasanya memiliki lebih dari 4096 thread dan jika Anda ingin
mengumpulkan data pembuatan profil dengan mengorbankan overhead tambahan, gunakan
tanda ini untuk meningkatkan batas. Batas default adalah 4096 thread. |
-cprof_enable_heap_sampling
|
Guna mengaktifkan pembuatan profil heap untuk Java 11 dan yang lebih baru, setel-cprof_enable_heap_sampling=true .
Pembuatan profil heap tidak didukung untuk Java 10 dan yang lebih rendah.Pembuatan profil heap dinonaktifkan secara default. Jika Anda mengaktifkan pembuatan profil heap, interval pengambilan sampel ditetapkan ke 512 KiB secara default. Interval ini cukup untuk sebagian besar aplikasi dan menimbulkan overhead kurang dari 0,5% untuk aplikasi. Interval pengambilan sampel dari 256 KiB (262144) hingga 1024 KiB (1048576) didukung. Misalnya, untuk menetapkan interval pengambilan sampel ke 256 KiB, yang menggandakan frekuensi sampling, tambahkan opsi agen:
|
Argumen nama dan versi layanan
Saat memuat agen Profiler, Anda menentukan argumen nama layanan dan argumen versi layanan opsional untuk mengonfigurasinya.
Nama layanan memungkinkan Profiler mengumpulkan data pembuatan profil untuk semua replika layanan tersebut. Layanan profiler memastikan kecepatan pengumpulan rata-rata satu profil per menit untuk setiap nama layanan di setiap kombinasi zona dan versi layanan.
Misalnya, jika Anda memiliki layanan dengan dua versi yang berjalan di replika dalam tiga zona, profiler akan membuat rata-rata 6 profil per menit untuk layanan tersebut.
Jika Anda menggunakan nama layanan yang berbeda untuk replika, layanan Anda akan diprofilkan lebih sering daripada yang diperlukan, dengan overhead yang sebetulnya lebih tinggi.
Saat memilih nama layanan:
Pilih nama yang secara jelas menggambarkan layanan dalam arsitektur aplikasi Anda. Pilihan nama layanan tidak begitu penting jika Anda hanya menjalankan satu layanan atau aplikasi. Akan lebih penting lagi jika aplikasi Anda berjalan sebagai sekumpulan layanan mikro.
Pastikan untuk tidak menggunakan nilai khusus proses apa pun, seperti ID proses, dalam string nama layanan.
String nama layanan harus cocok dengan ekspresi reguler ini:
^[a-z0-9]([-a-z0-9_.]{0,253}[a-z0-9])?$
Panduan yang baik adalah menggunakan string statis seperti imageproc-service
sebagai
nama layanan.
Versi layanan bersifat opsional. Jika Anda menentukan versi layanan, Profiler dapat menggabungkan informasi pembuatan profil dari beberapa instance dan menampilkannya dengan benar. Layanan ini dapat digunakan untuk menandai versi layanan Anda yang berbeda saat di-deploy. UI Profiler memungkinkan Anda memfilter data berdasarkan versi layanan; dengan cara ini, Anda dapat membandingkan performa kode versi lama dan baru.
Nilai argumen versi layanan adalah string bentuk bebas, tetapi nilai untuk argumen ini biasanya terlihat seperti nomor versi, misalnya 1.0.0
atau 2.1.2
.
Memulai program Anda
Compute Engine
Mulai Java seperti biasa untuk menjalankan program Anda, dan tambahkan opsi konfigurasi agen:
java \
-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-cprof_service=myapp,-cprof_service_version=1.0.0 \
JAVA_OPTIONS -jar PATH_TO_YOUR_JAR_FILE PROGRAM_OPTIONS
GKE
Ubah Dockerfile container layanan untuk memulai Java seperti yang biasa Anda lakukan untuk menjalankan program, dan tambahkan opsi konfigurasi agen:
CMD ["java", \
"-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-cprof_service=myapp,-cprof_service_version=1.0.0", \
"-jar", "PATH_TO_YOUR_JAR_FILE" ]
Lingkungan Fleksibel
Ubah file konfigurasi app.yaml
untuk
menetapkan variabel lingkungan PROFILER_ENABLE
. Kemudian mulai
program Anda seperti biasa:
env_variables:
PROFILER_ENABLE: true
Baca Menentukan variabel lingkungan untuk mengetahui informasi selengkapnya.
Lingkungan Standar
Lingkungan runtime Java 21
Jika Anda tidak menggunakan layanan paket lama, aktifkan pengumpulan profiler dengan memodifikasi file app.yaml
untuk menentukan flag agentpath
menggunakan salah satu metode berikut:
-
Tetapkan variabel lingkungan
JAVA_TOOL_OPTIONS
:runtime: java21 env_variables: JAVA_TOOL_OPTIONS: "-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-logtostderr,-cprof_enable_heap_sampling=true"
-
Tentukan
agentpath
menggunakan elemenentrypoint
:runtime: java21 entrypoint: java \ -agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-logtostderr,-cprof_enable_heap_sampling=true \ Main.java
Jika Anda menggunakan layanan paket versi lama, aktifkan pengumpulan profiler dengan memodifikasi file appengine-web.xml
untuk menentukan flag agentpath
menggunakan salah satu metode berikut:
-
Tetapkan variabel lingkungan
JAVA_USER_OPTS
:<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <appengine-web-app xmlns="http://appengine.google.com/ns/1.0"> <env-variables> <env-var name="JAVA_USER_OPTS" value="-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-logtostderr,-cprof_enable_heap_sampling=true" /> </env-variables> </appengine-web-app>
-
Tetapkan variabel lingkungan
CPROF_ENABLE
:<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <appengine-web-app xmlns="http://appengine.google.com/ns/1.0"> <env-variables> <env-var name="CPROF_ENABLE" value="-agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-logtostderr,-cprof_enable_heap_sampling=true" /> </env-variables> </appengine-web-app>
-
Tentukan
agentpath
menggunakan elemenentrypoint
:<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <appengine-web-app xmlns="http://appengine.google.com/ns/1.0"> <entrypoint> java -agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-logtostderr,-cprof_enable_heap_sampling=true </entrypoint> </appengine-web-app>
Jika jenis profil baru dikonfigurasi untuk pengumpulan, pastikan Anda menentukan versi layanan baru saat men-deploy aplikasi. Untuk informasi selengkapnya, lihat Mengapa saya tidak memiliki data untuk jenis profil tertentu?
Logging agen
Agen pembuatan profil dapat melaporkan informasi logging untuk lingkungan fleksibel App Engine, Compute Engine, dan GKE. Agen pembuatan profil mendukung level logging berikut:
0
: Mencatat semua pesan ke dalam log. Level logging default.1
: Membuat log pesan peringatan, error, dan fatal.2
: Mencatat pesan error dan fatal ke dalam log.3
: Hanya mencatat pesan fatal dan menghentikan aplikasi.
Untuk mengaktifkan penulisan log ke error standar dengan level logging default, tambahkan -logtostderr
ke konfigurasi -agentpath
.
Untuk menetapkan level logging agar hanya mencatat pesan error dan fatal ke dalam log, tambahkan -minloglevel=2
ke konfigurasi -agentpath
.
Misalnya, untuk mengaktifkan logging pesan error dan fatal ke error standar, tambahkan -logtostderr
dan ‑minloglevel=2
ke konfigurasi -agentpath
:
java -agentpath:/opt/cprof/profiler_java_agent.so=-cprof_service=myapp,-logtostderr,-minloglevel=2 \
-jar myApp.jar
Pemecahan masalah
Bagian ini mencantumkan masalah yang spesifik terkait pembuatan profil aplikasi Java. Lihat Pemecahan masalah untuk mendapatkan bantuan terkait masalah umum.
Perilaku | Penyebab | Solusi |
---|---|---|
Anda telah mengaktifkan beberapa profiler heap dan tidak memiliki data profil. | Penggunaan beberapa profiler heap secara bersamaan akan menonaktifkan semua dukungan pembuatan profil heap untuk Java. Ini adalah batasan JVM. | Mengaktifkan 1 profiler. |
Berjalan dengan Linux Alpine
Agen pembuatan profil Java untuk Linux Alpine hanya didukung untuk konfigurasi Google Kubernetes Engine.
Untuk menginstal agen pembuatan profil Java terbaru untuk Linux Alpine, lihat Menginstal agen Profiler.Error autentikasi
Jika Anda menggunakan image Docker yang berjalan dengan Linux Alpine (seperti golang:alpine
atau hanya alpine
), Anda mungkin melihat error autentikasi berikut:
connection error: desc = "transport: authentication handshake failed: x509: failed to load system roots and no roots provided"
Perhatikan bahwa untuk melihat error, Anda harus mengaktifkan logging agen.
Error ini menunjukkan bahwa image Docker dengan Linux Alpine tidak memiliki
sertifikat SSL root yang diinstal secara default. Sertifikat tersebut diperlukan agar
agen pembuatan profil dapat berkomunikasi dengan API profiler. Untuk mengatasi error ini, tambahkan perintah apk
berikut ke Dockerfile Anda:
FROM alpine
...
RUN apk add --no-cache ca-certificates
Kemudian, Anda harus membangun ulang dan men-deploy ulang aplikasi Anda.
Langkah selanjutnya
- Memilih profil yang akan dianalisis
- Berinteraksi dengan grafik flame
- Memfilter grafik flame
- Memfokuskan grafik api
- Membandingkan profil