Red Hat Summit2.6. JVM ヒープおよびオフヒープメモリー
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2.1 JVM メモリー領域
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。
2.6.1. 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。
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、状態遷移操作は、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。
