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2.13 Java 共有クラスの IBM テクノロジー

IBM Technology for Java SDK のクラス共有では、透過的で動的な方法が提供されます。これによって、ロードされたすべてのクラス (アプリケーション・クラスとシステム・クラスの両方) を共有でき、クラス・データを共有する JVM には制限が設けられません (実行時のバイトコード修正が使用時を除く。)
複数の JVM 間でアプリケーションのすべての不変クラス・データを共有すると、以下のような明確なメリットがあります。

複数の JVM インスタンス利用時、仮想メモリーのフットプリント軽減は、場合によっては重要です。
ディスクからクラスをロードするより、データのあるキャッシュからクラスをロードする方が速くなります。これは、クラスがすでにメモリー内にあり、一部はすでに検証済だからです。

したがって、クラス共有は、類似のタスクを実行する新しい JVM インスタンスを定期的に開始するアプリケーションにもメリットがあります。
1 つの JVM で空のキャッシュにデータを投入するコストが最小限に抑えられます。複数の JVM でキャッシュに同時にデータ投入する場合、このアクティビティは、通常両方の JVM でディスクからクラスをロードするよりも高速です。
IBM のクラス共有機能に関する重要点は以下のとおりです。

クラスは指定の "クラス・キャッシュ" に保管されます。このクラス・キャッシュは、メモリーマップ・ファイル、または、最初にキャッシュを使用する JVM により割り当てられた共有メモリー領域のいずれかです。
すべての JVM はキャッシュから読み込み、更新できますが、JVM が一度に接続できるキャッシュは 1 つだけです。
キャッシュは、このキャッシュに接続された JVM の有効期間が過ぎても存続します。これは明示的に消去されるまで、あるいはオペレーティング・システムが停止するまで持続します。
JVM がクラスをロードする場合、最初に接続されているキャッシュ内のクラスを探し、必要なクラスが見つかればキャッシュからそのクラスをロードします。
キャッシュ内にクラスが見つからない場合、ディスクからクラスをロードし、そのクラスを適宜キャッシュに追加します。
キャッシュに空きが無い場合、キャッシュ内のクラスは共有できますが、新しいデータは追加できません。
クラス・キャッシュは、キャッシュに接続されている JVM の有効期間を過ぎても存続するため、ファイル・システム上のクラスに変更が加えられた場合、キャッシュ内のクラスの内容が古い状態になる場合があります。この状況は透過的に管理されます。つまり、更新されたバージョンのクラスがクラスをロードする次の JVM で検出され、クラス・キャッシュは適宜更新されます。
実行時に修正されるバイトコードの共有はサポートされますが、注意して使用する必要があります。
クラス・データ・キャッシュへのアクセスは、セキュリティ・マネージャーがインストールされている場合、Java 権限で保護されます。
リフレクションで生成されたクラスは共有できません。
共有できるのは、変更されないクラス・データのみです。リソース、オブジェクト、JITコンパイル済みコード、および同様の項目をキャッシュに保管することはできません。

共有クラスの作成
共有クラスを切り替えるには、SystemDefault.properties -Xshareclassesオプションと-Xscmx command-lineオプションを使用します。
-Xscmx<サイズ> はキャッシュ・サイズを指定します。このオプションは、キャッシュが作成され、同じ名前のキャッシュが存在しない場合にのみ適用されます。デフォルトのキャッシュ・サイズはプラットフォームに依存します。使用されるサイズ値を確認するには、-verbose:sizesをコマンド行引数として追加します。最小キャッシュ・サイズは4KBです。最大キャッシュ・サイズはプラットフォームに依存します。
指定できるキャッシュ・サイズは、システムで使用可能な物理メモリーとページング・スペースで制限されます。プロセスの仮想アドレス・スペースは共有クラス・キャッシュとJavaヒープ間で共有されるため、Javaヒープの最大サイズを増やすと、作成可能な共有クラス・キャッシュのサイズは減少します。
-Xshareclasses:<サブオプション> はクラス共有を有効にします。多くのサブオプションを取り、その一部はキャッシュ・ユーティリティになります。キャッシュ・ユーティリティは、VMを開始せずに指定したキャッシュに対して必要な操作を行います。複数のサブオプションをコンマで区切って組み合わせることができますが、キャッシュ・ユーティリティは相互排他になります。
#AllowOptions

-Xscmx16M
-Xshareclasses:name=myJSM

共有クラスのリスト表示
キャッシュをリスト表示する場合、共有クラス・キャッシュを作成したときと同じJVMを使用する必要があります。ただし、すべてのバージョンのキャッシュをリスト表示するJDK6バージョンを除きます。
JDK5では、共有クラスをリスト表示するJVMで互換性のある共有クラスが見つからない場合、どの共有クラスがあるかどうかにかかわらず、JVMSHRC005Iメッセージが表示されます。
JDK6では、VMは通常、他のJ9 VMから共有クラス・キャッシュを認識しますが、非互換の共有クラスとしてキャッシュをリスト表示します。
ヒント：JAVA_HOME環境変数を設定するのではなく、JDKのjavaシェル・スクリプト・ファイルの絶対パスを使用します。
QSH

/QOpenSys/QIBM/ProdData/JavaVM/jdk60/64bit/bin/java -Xshareclasses:listAllCaches

    すべてのキャッシュは cacheDir /tmp/javasharedresources/ にリストされます。
    Cache name              level         persistent last detach time
    Compatible shared caches
    myJSM                   Java6 64-bit yes         In use

    Incompatible shared caches
    myJSM                   Java5 64-bit no          Wed Jun 25 14:49:44 2019
    myJSM                   Java5 32-bit no          Wed Jun 25 14:46:06 2019
    myJSM                   Java6 32-bit yes         Wed Jun 18 12:18:59 2019

注：4つの JSM キャッシュがあり、開始された STRJSMJVM バージョンごとに 1 つのキャッシュがあります。
共有クラスの消去
キャッシュを消去する場合、共有クラス・キャッシュが作成されたときと同じJVMを使用する必要があります。
QSH

/QOpenSys/QIBM/ProdData/JavaVM/jdk50/64bit/bin/java -Xshareclasses:destroy,name=myJSM

JVMSHRC010I の共有キャッシュ "myJSM" が消去されました。
Java 仮想マシンは作成できません。