Seminar Phoenix Framework – Performance, Caching und Skalierung

Die Schulung optimiert Phoenix-Anwendungen messdatenbasiert. Request- und LiveView-Latenz, Ecto-Abfragen, Renderkosten, Prozess- und Poolauslastung, Caching sowie horizontale Skalierung werden anhand einer belastbaren Baseline untersucht.

Inhaltsübersicht

• Seminarprofil, Zielgruppe und Voraussetzungen
• Lernziele
• Schrittweise Seminarinhalte
• Praxisprojekt
• Methodik

Zielgruppe

Erfahrene Phoenix-Entwickler, Softwarearchitekten, Performance Engineers und Plattformteams

Voraussetzungen

Gute Phoenix-, LiveView- und Ecto-Kenntnisse sowie grundlegendes Verständnis von Produktionsmetriken

Lernziele

• Performanceprobleme reproduzierbar messen und priorisieren
• Datenbank- und Renderpfade systematisch optimieren
• Caching mit klarer Gültigkeit und Invalidierung einsetzen
• Kapazität und horizontale Skalierung belastbar planen

Seminarinhalte

1. Messbare Baseline

1. Schritt 1: Repräsentative Benutzerwege und Datenmengen festlegen.
2. Schritt 2: Latenz, Durchsatz, Fehler und Ressourcennutzung erfassen.
3. Schritt 3: Änderungen nur gegen eine reproduzierbare Baseline bewerten.

2. Request- und Prozessanalyse

1. Schritt 1: Langsame Plugs, Controller und Context-Aufrufe lokalisieren.
2. Schritt 2: Mailboxen, Scheduler-Last und blockierende Arbeit beobachten.
3. Schritt 3: CPU- und I/O-Arbeit an geeignete Prozessgrenzen verschieben.

3. Ecto-Performance

1. Schritt 1: Queryanzahl, Laufzeit und Poolwartezeit messen.
2. Schritt 2: N+1-Abfragen, ungeeignete Preloads und große Resultsets beseitigen.
3. Schritt 3: Indexe und Querystruktur anhand von Ausführungsplänen optimieren.

4. LiveView-Performance

1. Schritt 1: Assign-Größe, Renderpfad und Updatehäufigkeit analysieren.
2. Schritt 2: Streams für große Sammlungen einsetzen.
3. Schritt 3: Komponenten- und PubSub-Updates auf notwendige Teilbereiche begrenzen.

5. Caching-Entscheidungen

1. Schritt 1: Cacheziel, Schlüssel, Gültigkeit und Eigentümer definieren.
2. Schritt 2: Prozesslokale, verteilte und HTTP-nahe Caches vergleichen.
3. Schritt 3: Invalidierung und Stale-Verhalten vor Implementierung festlegen.

6. Parallelität und Ressourcenlimits

1. Schritt 1: Datenbankpool, externe Verbindungen und Taskparallelität abstimmen.
2. Schritt 2: Backpressure und Grenzwerte für teure Operationen setzen.
3. Schritt 3: Überlast kontrolliert ablehnen oder degradieren.

7. Horizontale Skalierung

1. Schritt 1: Zustandslose Webinstanzen und gemeinsame Abhängigkeiten identifizieren.
2. Schritt 2: Session, PubSub, Presence, Uploads und Hintergrundarbeit clusterfähig gestalten.
3. Schritt 3: Skalierungsgrenzen durch zentrale Ressourcen sichtbar machen.

8. Lasttest und Kapazitätsplanung

1. Schritt 1: Lastprofil mit Aufwärmphase, Stufen und Grenzlast definieren.
2. Schritt 2: Sättigung und Fehlerverhalten unter Last auswerten.
3. Schritt 3: Kapazitätsreserve, Alarmgrenzen und Skalierungsregeln dokumentieren.

Praxisprojekt

Optimierung einer Phoenix-LiveView-Anwendung mit Baseline, Queryanalyse, Streams, kontrolliertem Cache, Pooltuning, Lasttest und dokumentierter Kapazitäts- und Skalierungsentscheidung.

Methodik

Kurze fachliche Einführungen wechseln mit Live-Demonstrationen, geführten Implementierungsschritten, eigenständigen Übungen, Code-Reviews, Fehlerszenarien und überprüfbaren Zwischenständen. Sämtliche Übungen bauen auf einem konsistenten Referenzprojekt auf.