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5.5. JVM ヒープおよびオフヒープメモリー

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Data Grid は、キャッシュエントリーを、デフォルトで JVM ヒープメモリーに保存します。Data Grid は、オフヒープストレージを使用するように設定できます。つまり、管理された JVM メモリー領域外のネイティブメモリーが、データで占有されます。

以下の図は、Data Grid が実行している JVM プロセスのメモリー領域を簡略して示しています。

図5.1 JVM メモリー領域

This diagram depicts the JVM memory space divided into heap and off-heap memory.

JVM ヒープメモリー

ヒープは、参照される Java オブジェクトや他のアプリケーションデータをメモリーに維持するのに役立つ新しい世代と古い世代に分けられます。GC プロセスは、到達不能オブジェクトから領域を回収し、新しい生成メモリープールでより頻繁に実行します。

Data Grid がキャッシュエントリーを JVM ヒープメモリーに保存すると、キャッシュへのデータ追加を開始するため、GC の実行が完了するまで時間がかかる場合があります。GC は集中的なプロセスであるため、実行が長く頻繁になると、アプリケーションのパフォーマンスが低下する可能性があります。

オフヒープメモリー

オフヒープメモリーは、JVM メモリー管理以外のネイティブで利用可能なシステムメモリーです。JVM メモリーの領域 の図には、クラスメタデータを保持し、ネイティブメモリーから割り当てられる メタスペース メモリープールが表示されます。この図は、Data Grid キャッシュエントリーを保持するネイティブメモリーのセクションも含まれています。

オフヒープメモリー

  • エントリーごとに少ないメモリーを使用します。
  • Garbage Collector (GC) の実行を回避するために、JVM 全体のパフォーマンスを改善します。

ただし、JVM ヒープダンプはオフヒープメモリーに保存されているエントリーを表示しない点が短所です。

5.5.1. オフヒープデータストレージ

オフヒープキャッシュにエントリーを追加すると、Data Grid はネイティブメモリーをデータに動的に割り当てます。

Data Grid は、各キーのシリアル化された byte [] を、標準の Java HashMap と同様のバケットにハッシュ値を持ちます。バケットには、Data Grid がオフヒープメモリーに保存するエントリーの検索に使用するアドレスポインターが含まれます。

重要

Data Grid はキャッシュエントリーをネイティブメモリーに保存する場合でも、ランタイム操作にはこれらのオブジェクトの JVM ヒープ表現が必要です。たとえば、cache.get() 操作は、返される前にオブジェクトをヒープメモリーに読み取ります。同様に、状態転送操作は、オブジェクトのサブセットが実行している間は、それらをヒープメモリーに保持します。

オブジェクトの等価性

Data Grid は、オブジェクトインスタンスではなく、各オブジェクトのシリアライズされた byte[] 表現を使用して、オフヒープストレージで Java オブジェクトの等価性を決定します。

データの整合性

Data Grid は、ロックの配列を使用して、オフヒープアドレス空間を保護します。ロックの数は、コア数に 2 倍になり、その後に最も近い 2 の累乗に丸められます。これにより、書き込み操作が読み取り操作をブロックしないように、ReadWriteLock インスタンスの配分も存在します。

5.5.2. オフヒープメモリーの設定

JVM ヒープ領域以外のネイティブメモリーにキャッシュエントリーを保存するように Data Grid を設定します。

手順

  1. Data Grid 設定を開いて編集します。
  2. OFF_HEAPstorage 属性または storage() メソッドの値として設定します。
  3. エビクションを設定して、キャッシュのサイズに境界を設定します。
  4. Data Grid 設定を保存して閉じます。
オフヒープストレージ

Data Grid は、キャッシュエントリーをバイトとしてネイティブメモリーに保存します。エビクションは、データコンテナーに 100 エントリーがあり、Data Grid が新規エントリーを作成する要求を取得すると発生します。

XML

<replicated-cache>
  <memory storage="OFF_HEAP" max-count="500"/>
</replicated-cache>

JSON

{
  "replicated-cache" : {
    "memory" : {
      "storage" : "OBJECT",
      "max-count" : "500"
    }
  }
}

YAML

replicatedCache:
  memory:
    storage: "OFF_HEAP"
    maxCount: "500"

ConfigurationBuilder

ConfigurationBuilder builder = new ConfigurationBuilder();
builder.memory().storage(StorageType.OFF_HEAP).maxCount(500);

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