Formation Java | Optimiser les performances, la JVM et la mémoire

• Diagnostiquer les problèmes de performance Java
• Utiliser les principaux outils de profiling
• Optimiser la mémoire et la JVM
• Améliorer les performances du code et du multithreading
• Mettre en œuvre une démarche d’optimisation efficace

• Développeurs Java
• Ingénieurs études et développement
• Tech Leads
• Architectes logiciels
• Consultants techniques
• Chefs de projet disposant d’une forte proximité avec le développement Java

• Maîtriser les fondamentaux du langage Java et de la programmation orientée objet
• Disposer d’une expérience pratique du développement d’applications Java
• Connaître les principaux concepts liés aux threads, aux collections et à la JVM

Les performances d’une application Java dépendent aussi bien de la qualité du code que de la gestion de la mémoire, du comportement de la JVM, de l’utilisation du processeur et des mécanismes de concurrence.

Cette formation Java | optimiser les performances, la JVM et la mémoire permet d’identifier les principales sources de ralentissement d’une application Java et de mettre en œuvre une démarche structurée d’analyse et d’optimisation. Les participants apprennent à exploiter les outils de profiling et de diagnostic, à analyser l’utilisation du CPU et de la mémoire, à comprendre le fonctionnement du Garbage Collector et à optimiser le multithreading, les entrées/sorties et les principales constructions du langage Java.

L’approche privilégie l’analyse de situations concrètes et l’utilisation d’outils tels que Java Flight Recorder (JFR) et VisualVM afin de mesurer les performances avant d’engager une optimisation.

Module 1 – Diagnostiquer les performances d’une application Java

• Comprendre les différents facteurs influençant les performances
• Identifier les problématiques CPU, mémoire et I/O
• Définir une méthodologie d’analyse et d’optimisation
• Mesurer avant d’optimiser : métriques et indicateurs pertinents
• Identifier les goulets d’étranglement
• Comprendre les limites de la micro-optimisation
• Mettre en place une démarche de mesure reproductible
• Découvrir les principaux outils de profiling et de monitoring Java

Mise en pratique : analyse des performances d’une application Java et identification des premiers points d’optimisation avec VisualVM ou Java Flight Recorder.

Module 2 – Maîtriser les outils de profiling Java

• Comprendre le principe du profiling
• Analyser l’activité CPU d’une application
• Identifier les méthodes et traitements coûteux
• Observer l’allocation et la consommation mémoire
• Exploiter Java Flight Recorder (JFR)
• Utiliser VisualVM pour analyser une application
• Lire et interpréter les principales métriques
• Différencier symptôme et cause d’un problème de performance

Mise en pratique : réalisation d’une session de profiling et interprétation des données collectées afin d’identifier les zones critiques d’une application.

Module 3 – Optimiser la gestion de la mémoire et la JVM

• Comprendre l’organisation de la mémoire Java : Heap, Stack et Metaspace
• Comprendre le cycle de vie des objets
• Analyser les allocations mémoire
• Limiter les créations et copies inutiles d’objets
• Comprendre le fonctionnement du Garbage Collector
• Identifier les principaux algorithmes et stratégies de Garbage Collection
• Comprendre l’impact du GC sur les performances
• Analyser l’activité du Garbage Collector
• Comprendre et exploiter les Heap Dumps
• Identifier les causes d’une fuite ou d’une saturation mémoire
• Comprendre les références Strong, Soft, Weak et Phantom
• Découvrir les principaux paramètres de configuration de la JVM

Mise en pratique : analyse de l’occupation mémoire, diagnostic d’une consommation anormale et observation de l’activité du Garbage Collector.

Module 4 – Optimiser les collections et mettre en œuvre des caches

• Comprendre le coût des principales structures de données
• Choisir une collection adaptée au besoin
• Analyser l’impact des collections sur la mémoire et le CPU
• Comprendre les principes d’un mécanisme de cache
• Identifier les données pertinentes à mettre en cache
• Définir une stratégie d’invalidation
• Prévenir les risques de surconsommation mémoire
• Mesurer l’impact réel d’un cache sur les performances

Mise en pratique : amélioration des performances d’une application grâce à l’utilisation d’une stratégie de cache adaptée et validation des gains par profiling.

Module 5 – Optimiser le code Java

• Identifier les constructions pouvant impacter les performances
• Optimiser la création et la manipulation des objets
• Comprendre les objets immuables et leur utilisation
• Optimiser la manipulation des chaînes de caractères
• Choisir les types et structures de données appropriés
• Analyser l’utilisation des méthodes et instructions
• Comprendre les mécanismes de compilation de la JVM
• Appréhender le fonctionnement de la compilation JIT
• Utiliser efficacement les expressions Lambda et les Streams
• Identifier les situations dans lesquelles les Streams peuvent impacter les performances
• Arbitrer entre lisibilité, maintenabilité et optimisation

Mise en pratique : analyse et amélioration de différentes portions de code Java présentant des problèmes de performance.

Module 6 – Optimiser le multithreading et la concurrence

• Différencier concurrence et parallélisme
• Comprendre le coût associé à la création et à la gestion des threads
• Manipuler Thread, Runnable et Callable
• Utiliser ExecutorService et les pools de threads
• Identifier les problématiques de synchronisation
• Comprendre les risques de contention
• Identifier les situations de blocage
• Mesurer l’impact du multithreading sur les performances
• Déterminer quand paralléliser un traitement
• Appliquer les bonnes pratiques de programmation concurrente

Mise en pratique : analyse puis optimisation d’un traitement concurrent et comparaison des performances avant et après parallélisation.

Module 7 – Optimiser les entrées/sorties Java

• Identifier l’impact des I/O sur les performances applicatives
• Choisir les API adaptées selon les usages
• Comprendre les principes de Java NIO
• Utiliser les buffers et les channels
• Comprendre le fonctionnement des selectors
• Choisir efficacement les flux d’entrée et de sortie
• Limiter les opérations I/O coûteuses
• Optimiser les mécanismes de sérialisation
• Analyser les performances d’un traitement impliquant des accès I/O

Mise en pratique : optimisation des entrées/sorties d’une application et mesure des gains obtenus.

Module 8 – Construire une stratégie d’optimisation durable

• Prioriser les optimisations selon leur impact
• Comparer les performances avant et après modification
• Éviter les optimisations prématurées
• Définir des indicateurs de performance pertinents
• Intégrer le profiling dans les pratiques de développement
• Identifier les principaux anti-patterns de performance Java
• Construire une démarche d’amélioration continue des performances

Mise en pratique : diagnostic global d’une application, identification des principaux axes d’amélioration et définition d’un plan d’optimisation.

Un équilibre pédagogique alliant xx % théorie et xx % pratique.

Un questionnaire de positionnement est mis en place en amont de la formation.

L’émargement est réalisé de manière dématérialisée, via une signature numérique.

À l’issue de la formation, chaque participant reçoit l’ensemble des supports pédagogiques, incluant des vidéos et des ressources complémentaires pour approfondir les acquis.

Formation à distance :
Les sessions se déroulent en classe virtuelle via Microsoft Teams. Elles nécessitent un ordinateur équipé d’une caméra, d’un micro, de haut-parleurs ainsi qu’une connexion internet haut débit.

Le lien de connexion est transmis quelques jours avant le début de la formation.

Formation dans nos locaux et assistance disponible : 

Pour toute complication survenant avant, pendant ou après la formation, notre assistance est disponible à partir de 8h30 au +33 (0)6 47 45 07 82 .

Si vous ne parvenez pas à nous joindre par téléphone, merci de nous écrire à formation@neosoft.fr  en spécifiant en quelques mots la difficulté que vous avez rencontrée. Nous vous répondrons dans les plus brefs délais. 

En amont de la formation, un questionnaire de positionnement est adressé aux participants afin d’identifier précisément leurs besoins, leurs attentes et leur niveau de connaissances.

Le formateur évalue la progression pédagogique des participants tout au long de la formation, à travers des quiz, des mises en situation ou des travaux pratiques.

À l’issue de la formation, les participants sont invités à évaluer leur niveau de satisfaction concernant la formation suivie.

Néosoft Training s’appuie sur un processus qualité visant à analyser les éventuels dysfonctionnements remontés par les participants. Cette démarche permet de mettre en œuvre des actions correctives adaptées, tant sur le contenu pédagogique que sur les conditions de déroulement de la formation.