Leistungsoverhead

LeistungsOverhead bezeichnet den zusätzlichen Ressourcenverbrauch oder Verzögerungen, die durch eine Software- oder Systemkomponente entstehen, neben dem für die Grundfunktion erforderlichen Aufwand. Typische Maße sind mehr CPU-Zeit, mehr Arbeitsspeicher, längere Latenz oder höhere Bandbreite.

Ursachen für LeistungsOverhead liegen in Abstraktionsebenen, Typensystemen, Garbage Collection, Just-In-Time-Kompilation, Reflection und dynamischen Sprachen, aber auch in Sicherheitsprüfungen, Logging, Monitoring, Verschlüsselung, Kompression, Netzwerkprotokollen, Virtualisierung, Containerisierung, Kontextwechseln sowie im allgemeinen Speichermanagement.

Auswirkungen und Messung umfassen Beeinflussung von Durchsatz, Latenz und Ressourcenbedarf. Übermäßiger Overhead kann insbesondere in Echtzeitsystemen oder ressourcenbeschränkten Umgebungen problematisch sein. Die Messung erfolgt typischerweise durch Benchmarking, Profiling und das Bestimmen eines Overhead-Verhältnisses im Vergleich zur Baseline. Formal kann Overhead als relative oder absolute Zunahme der Ressourcen gemessen werden.

Abhilfen zielen auf Reduktion oder Missbrauchsvermeidung von Overhead. Strategien umfassen die Optimierung von Algorithmen, die Reduzierung unnötiger Abstraktionsebenen, lazy evaluation, Caching, Batch-Verarbeitung, Offloading auf spezialisierte Hardware, Einsatz von Native Code, gezieltes Garbage-Collection-Tuning, Deaktivieren unnötiger Features sowie sorgfältiges API-Design und eine effiziente Monitoring-Strategie.