Java向けの性能解析ツールへのニーズが高まっている。JavaVMのメモリー消費量やクラスの実行時間から，メモリー・リークの発生個所などを突き止める機能を備える。目的に合ったツールを使えば，数値をベースにしたチューニングが可能となる。
Java性能解析ツールへのニーズが高まってきた。2002年末に「DevPartner Java Edition」を出荷した日本コンピュウェアは，「画面などを日本語化してからとも思ったが，顧客の引き合いが強く，英語版を先行投入した」（マーケティング本部 プロダクトマーケティング 主任 菅原観慈氏）。
背景には，Javaによるシステム構築が一般化し，かつシビアな性能が求められてきたことがある。Javaに限らず，サーバー増設で性能向上を図るケースは多い。しかし，「ハードウエアは安いが，ソフトウエアのライセンスがかさむ。増設の前にチューニングすべき点は山ほどある」（グレープシティ Java事業部 部長代理 小野耕宏氏）。
なかでも，プログラムのチューニングは徹底したい。メモリー・リークを引き起こすプログラムが1本あるだけで，システム全体の性能が劣化してしまう。なぜ性能の悪いプログラムを書いてしまうのか――ボーランドの藤井等氏（営業本部 マーケティング部 部長）は「“こう書いてはいけない”と知っていても，まさか自分のコードに含まれているとは思わない」ことを理由の一つに挙げる。
Java性能解析ツールは，JavaVMのメモリーの利用状況やクラスの実行時間などから，“性能の悪さ”を数値で指摘する。DBなどを含めたトランザクションに着目し，システムのボトルネックを検出する製品もある。
ただし，ツールは「3回手を叩いて拝めば答えが出てくるようなものではない」（日揮情報ソフトウェア Preciseソリューション・サービス部 シニア・コンサルタント 田中博実氏）。ツールを用いた調査手法を身につけることが大切だ。“メモリー・リークをどう検出するのか”といった具体例から，性能解析ツールの実力を探った。
対象はプログラムかシステム
解析ツールは2種類に分けられる（図1[拡大表示]）。一つは，実行時間やリソース消費の観点からソース・コードの妥当性を検証する製品。主に単体テストから結合テストで用いる。もう一つは，Javaに注目しながら，システム全体のボトルネックを検出する製品。結合テスト以降で用いる。ここでは，前者を「プログラム解析ツール」，後者を「システム解析ツール」と呼ぶ。
プログラム解析ツールは，JavaVMのプロファイラ・インタフェース（JVMPI＊）から情報収集する製品が多い（表1[拡大表示]）。JVMPIでは，ヒープ割り当てやスレッドの開始といったイベントが取得できる。ツールは情報を蓄積し，解析の切り口を付けてGUI上に表示。開発者は，ドリル・ダウンで問題のあるプログラムを特定していく。
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モニタリング対象は主に，（1）JavaVMのメモリーの利用状況，（2）クラスやメソッドの実行時間，（3）スレッドの利用状況，である。Borland Optimizeit SuiteやJProbe Suiteは，これら3つをまとめて提供。米Rational Softwareは，（1）をPurify，（2）をQuantifyと別製品化している。
メモリー・リークを突き止める
プログラム解析ツールで把握できるのは，主にパフォーマンス，およびマルチスレッドに起因する問題である。パフォーマンスの問題では，まずメモリー・リークを引き起こすクラスやメソッドを特定する必要がある。
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| 図2●メモリー・リークの発生を突き止める プログラム実行前後で，ヒープ領域の差分に注目することがポイント。オブジェクトの個数が大幅に増加している場合は，オブジェクト参照が解放されていない可能性が高い。Borland Optimizeit Suiteを使った調査の手順 |
そのために，JavaVMのメモリーの利用状況をモニタリングする機能を使い，ヒープ領域の推移に注目する。図2[拡大表示]に，Borland Optimizeit Suiteを使った調査例を示した。図中に赤い線で囲んだオブジェクトでメモリー・リークが起きている。オブジェクト参照が残っていることが原因と推測されるため，ツールが示したクラスの相関図から，このオブジェクトを参照しているクラスを特定し，修正を検討することになる。「性能の問題を改善するコストは，本番稼働に近づくほど高くなる」（グレープシティの小野氏）。このような問題は，可能な限り単体テスト時につぶしておきたい＊1。
ツールの利用に当たっては，モニタリングのオーバーヘッドに注意が必要だ。ツールがどのフェーズまで使えるかは，負荷テスト時でもモニタリングできるかなど，オーバーヘッドに寄るところが大きい＊2。どの程度と見るかは，利用環境に依存するため，一概には言えない。ただし，「モニタリング対象の数で負荷は大きく変わるため，絞り込みが欠かせない」と，ベンダーは口をそろえる。APサーバーやフレームワークのライブラリはモニタリング対象外にするなど，可能な限りユーザー・プログラムのみに絞りたい＊3。
通常，プログラム解析ツールを使ったチューニング作業は，問題を発見→ソース・コードを修正→検証，というサイクルで行う。解析ツールが開発ツールと連携できれば，効率的に作業が進む。Borland Optimizeit Suiteは開発ツール「JBuilder」との連携が可能。米IBMの開発ツール「WebSphere Studio V5」は，JVMPIベースのプログラム解析ツールを含んでいる。「Jinsight＊を改良してApplication Developer版以降に加えた。単体から結合テスト時に使われる」（日本アイ・ビー・エム ソフトウェア事業部 WebSphere事業推進 インダストリー営業部 主任 IT スペシャリスト 串宮平恭氏）＊4。
