第4回　Webアプリケーションの高速化実験

チューニング例3　「EJB 2.0 Entity-Beans CMPの実装について」

　これまでに、CMPは「あまり性能が出ない」「柔軟性がなく実装しづらい」など敬遠されてきましたが、WebLogic Server バージョン6.0以降では、EJB 2.0がサポートされ、飛躍的に機能、性能が向上しました。今回のテストで、CMPと各実装方式の性能比較を行い、性能面からCMPがどこまで使えるのか実証していきたいと思います。

EJB 2.0のCMPのパフォーマンス向上について

　EJB 1.1のCMPは、ほかの実装に比べパフォーマンスを低下させる要因があります。それを防ぐには、EJB 1.1の仕様上、リスト1のように、永続化フィールドをpublic属性として実装クラスに定義し、永続化フィールドの取得、変更に関するメッソド（セッター、ゲッター・メッソド）の実装をEJBプロバイダ側（EJB開発者）で実装しなければなりません。永続化フィールドの変更を行った場合、コンテナ自身がフィールドの変更を知る手段がないため、JDBCプログラムを組んだ場合と比べると不必要と思われるSQLまで発行してしまう可能性があります。

　EJB 2.0の仕様では、リスト2のように、コンテナ側で、永続化フィールドの取得、変更に関するメッソド（セッター、ゲッター・メッソド）の実装を行うので、コンテナ側で永続化フィールドを管理でき、DBへのアクセスを適正化することができます。

Sample EJB 1.1 Implementation Class: public class CustomerBean implements EntityBean {     // These are persisted fields     public int x;     public String y;     public SomeClass z; 　　　 public void setX( int input ) {  x = input;}     public int  getX( )           {  return x; }     …

図17　EJB 1.1のサンプル実装クラス

EJB 2.0 Fields Are Represented as Abstract Accessor Methods: abstract public class CustomerBean implements EntityBean {     public abstract int getX();     public abstract void setX(int value);     public abstract Collection getLineItems();

図18 EJB 1.1のサンプル実装クラス

チューニング・テストの実施

　アプリケーション・サーバの実装方式（Servlet、SLSB[Stateless Session Bean]、SFSF[State full Session Bean]、CMP[Container-Managed Persistence]、BMP[bean-managed persistence]）ごとに、負荷をかけながらパフォーマンスを測定し、CMPとほかの実装方式との性能比較を行います。負荷のかけ方としては、初期時の仮想ユーザー数は、5ユーザーとし、3分ごとに5ユーザーずつ増加させ、最大40ユーザーまで測定します。そのときの各処理の応答時間およびトランザクション数を測定します。

チューニング・テストの結果

　表9と図17にパフォーマンスの測定結果を示します。テスト結果から見るとCMPはServlet、SLSB（Stateful Session Bean）に比べほぼ同等のパフォーマンスが出ています。予測していた値以上の高いパフォーマンスが得られたといえます。

	実装方法
ユーザー数	CMP	BMP	SLSB	SFSB	Servlet
5	17.283	17.117	17.272	16.772	17.206
10	36.306	35.578	36.017	29.311	36.461
15	53.006	51.411	53.567	32.278	53.778
20	66.383	65.15	67.856	35.378	68.45
25	72.022	66.161	73.85	32.567	74.367
30	73.633	68.178	73.506	38.233	75.289
35	73.372	68.05	73.239	35.939	76.55
40	73.467	68.822	74.906	31.15	77.433
表9　各実装方式の秒ごとのトランザクション数（TPS）

図19　各実装方式の秒ごとのトランザクション数（TPS）

Column EJB 2.0　CMPの実装の勧め 　WebLogic Server 6.0以降で、EJB 2.0の仕様をサポートするようになってから、CMPはパフォーマンスが向上しただけでなく、実装面においても柔軟なリレーショナル設計を持たせるためのOR（Object-Relational）マッピング機能、ファインダ・メッソドのロジックに提供できるEJB-QL言語（永続ストアからデータを取り出すためのクエリ言語）の提供など、実装に柔軟性を持たせています。また、CMPの代わりに実装されてきたサーブレットもしくはセッションBeanからのJDBCプログラミングによるRDBMSアクセスの実装と比べると、下記の利点が挙げられます。 EJBコンテナのトランザクションやセキュリティの基本機能の恩恵がある EJBであるためデータをオブジェクトととらえ、設計、実装することが可能 コード記述量が減るために開発生産性とテスト効率が上がり、かつバグの発生率が下がる キャッシュが利用できるために実行性能が向上する 基本的にJDBCプログラミングスキルは必要ない 　また、WebLogic Server 7.0Jでは、さらに、性能・実装面を向上させるために、以下の新機能も提供しています。 楽観的排他のサポート……コンテナでの同時実効性向上のための排他方式を実装 キャッシュ性能の向上……CMP性能向上の鍵であるキャッシュのさまざまな機能向上 複数テーブルマッピングのサポート……テーブルとCMP間で抽象的な表現が可能に 動的クエリのサポート……クライアントからクエリを生成し発行が可能 WL-QL機能の向上……EJB-QLのスーパーセットであり不足機能の補完 バルク Insert 更新……ドライバのバッチ更新機能を利用した一括処理 　BMP、もしくはServletもしくはセッションBeanからのJDBCプログラミングの実装を採用してきた開発者からは、CMPを採用するのは、「チャレンジなこと」と思われるかもしれませんが、トライしてみる価値は十分にあると思われます。

　今回のチューニング・テストに当たり、テスト環境を小規模なPCで構成したので、WebLogic Serverの設定のほとんどが「Out Of Box」の状態でアプリケーションの性能を引き出せたと考えています。逆説的にいえば「チューニングの設定の違いが結果として著しく現れなかった」とも評価されます。大規模のテスト環境であれば、チューニングの効果がもう少し顕著に表れたのではないかと思います。

　特に、「チューニング例3　EJB 2.0 Entity-Beans CMP（Container-Managed Persistence）の実装について」では、CMPの性能を向上させるためのキャッシング機能があり、最大負荷が増えるほど、キャッシング効果が大きく表れ、場合によっては、Servlet実装の性能を超えていたかもしれません。

　しかし、本題は、「アプリケーション・サーバの性能評価でなく、チューニングの具体例である」ことから考えると、よいデータが収集できたと考えています。

J2EEパフォーマンスチューニング（第4回）
	今回検証する3つのチューニングポイント
	チューニング例1　「Java VMのチューニング」
	チューニング例2　「実行スレッドの設定」
	チューニング例3　「EJB 2.0 Entity-Beans CMPの実装について」

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