Q 質問 J2EEベースのWebアプリケーション・サーバーを使ったシステムで，運用中に一時的に実行性能が低下することがあります。考えられる原因と対策を教えて下さい。
A 回答 フルガベージ・コレクションが起きていることが考えられます。リソースの後処理に注意しましょう。
J2EE（Java 2 Platform， Enterprise Edition）アプリケーションの実行性能が一時的に低下する原因の一つには，「ガベージ・コレクション」が挙げられます。Java言語はメモリー管理を自動化しており，動的に確保した領域であっても使わなくなればJavaVM（仮想マシン）が自動的に解放します。このメモリーの自動解放処理がガベージ・コレクションです。
ガベージ・コレクションの実行中は，ほかの処理は一時的に停止します。通常のガベージ・コレクションはCPUの空き時間に実行されるためアプリケーションへの影響はほとんど無いと考えられますが，“重い”ガベージ・コレクションが発生するとCPUの空き時間内で完了せずに，アプリケーションの実行性能に影響を及ぼすことがあります。
2種類あるガベージ・コレクション
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| 図1●通常のGCとフルGC 通常のGC（ガベージ・コレクション）は新しく生成するオブジェクトのための領域だけを対象とするが，「フルGC」はヒープ領域のすべてを対象とする。フルGCは重い処理になることが多く，フルGCが実行されるとアプリケーションの実行性能に悪影響を与える |
ガベージ・コレクションはJavaVMが制御します。JavaVMの実装は製品に依存するためJavaVM製品すべてに当てはまるとは限りませんが，2種類のガベージ・コレクションを備える製品が多いです。
一つは通常のガベージ・コレクションで，もう一つが「フルガベージ・コレクション」です。JavaVMが管理するヒープ領域には，（1）新しく生成するオブジェクトのための領域と，（2）長い期間メモリー中に存在するオブジェクトのための領域があります。（1）だけを対象とするのが通常のガベージ・コレクションで，（1）と（2）の両方を対象とするのがフルガベージ・コレクションです（図1[拡大表示] ）。
前述した重いガベージ・コレクションとして問題になりやすいのが，フルガベージ・コレクションです。性能の低下を防ぐには，できるだけフルガベージ・コレクションを実行させないようにすべきです。フルガベージ・コレクションの多くはメモリー・リークによって引き起こされます。Javaの仕様では通常のガベージ・コレクションによってメモリー・リークが起きないとなっていますが，実際には通常のガベージ・コレクションでは認識できないメモリー・リークが発生します。
メモリー・リークが性能低下を招く
つまり，このメモリー・リークが起きないようにする必要があります。ここで言っているメモリー・リークとは，「アプリケーションは使っていないが，解放されていないメモリー」を指しています。Javaの言語レベルでは通常ガベージ・コレクションによってメモリー・リークは発生しません。しかしAPサーバー製品などミドルウエアを使う場合，メモリーのある領域をミドルウエアが確保しているためにJava VMからはガベージ・コレクションの対象として認識されないものの，その領域はアプリケーションとしては使わない状態になることがあります。
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| 図2●見落としやすい例外対策 finally句の中で起きる例外を見落としやすい。（1）で例外が起きると（2）は実行されない。通常finally句では各種リソースの後処理を記述することが多く，後処理が適切でなければメモリー・リークを招く |
例えば，RDBMSとのやり取りに利用する「ResultSet」などのAPサーバーが提供するリソースは，それらを利用する際にAPサーバーが動的にメモリーを確保します。そのリソースの後処理（close処理など）が呼び出されることで，使用済みメモリーがガベージ・コレクションの対象となります。後処理を忘れた場合，アプリケーションは利用していないにもかかわらずAPサーバーがメモリーを使い続ける状態になり，メモリー・リークが発生します。
メモリー・リークを起こさないためには，APサーバーが提供するリソースの後処理を確実に呼び出さなければなりません。基本は例外処理対策をきちんと行うことです。
例外が起きても後処理がスキップされないようにするために，通常は「try-catch-finally」構文の中の，finally句の中にリソースの後処理を記述します。finally句はtry句やcatch句で例外が起きた場合でもスキップされずに実行されるため，確実にリソースの後処理ができます。
ここで注意しなければならないのは，finally句で起きる例外です。finally句で例外が起きると処理がスキップされます（図2[拡大表示]）。finally句ではリソースの後処理を記述する場合が多いため，finally句で起きた例外によってメモリー・リークすることが考えられます。finally句で複数の処理を実行させる場合，finally句の中に「try-catch-finally」構文を入れ子にし，確実にリソースの後処理が実行されるようにしましょう。
