作者 |
林子熠 等 |
丛书名 |
Java核心技术系列 |
出版社 |
机械工业出版社 |
ISBN |
9782112201871 |
简要 |
简介 |
这是一部从工作原理和工程实践两个维度深入剖析JVM的著作,是计算机领域公认的经典,繁体版在台湾也颇受欢迎。 自2011年上市以来,前两个版本累计印刷36次,销量超过30万册,两家主要网络书店的评论近90000条,内容上近乎零差评,是原创计算机图书领域不可逾越的丰碑。 . 第3版在第2版的基础上做了重大修订,内容更丰富、实战性更强:根据新版JDK对内容进行了全方位的修订和升级,围绕新技术和生产实践新增逾10万字,包含近50%的全新内容,并对第2版中含糊、瑕疵和错误内容进行了修正。 全书一共13章,分为五大部分: 第一部分(第1章)走近Java 系统介绍了Java的技术体系、发展历程、虚拟机家族,以及动手编译JDK,了解这部分内容能对学习JVM提供良好的指引。 第二部分(第2~5章)自动内存管理 详细讲解了Java的内存区域与内存溢出、垃圾收集器与内存分配策略、虚拟机性能监控与故障排除等与自动内存管理相关的内容,以及10余个经典的性能优化案例和优化方法; 第三部分(第6~9章)虚拟机执行子系统 深入分析了虚拟机执行子系统,包括类文件结构、虚拟机类加载机制、虚拟机字节码执行引擎,以及多个类加载及其执行子系统的实战案例; 第四部分(第10~11章)程序编译与代码优化 详细讲解了程序的前、后端编译与优化,包括前端的易用性优化措施,如泛型、主动装箱拆箱、条件编译等的内容的深入分析;以及后端的性能优化措施,如虚拟机的热点探测方法、HotSpot 的即时编译器、提前编译器,以及各种常见的编译期优化技术; 第五部分(第12~13章)高效并发 主要讲解了Java实现高并发的原理,包括Java的内存模型、线程与协程,以及线程安全和锁优化。 全书以实战为导向,通过大量与实际生产环境相结合的案例分析和展示了解决各种Java技术难题的方案和技巧。 |
目录 |
[套装书具体书目] 8065616 - 深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第3版) - 9787111641247 - 机械工业出版社 - 定价 129 8085007 - GraalVM与Java静态编译:原理与应用 - 9787111696391 - 机械工业出版社 - 定价 89 ---------------------------8085007 - GraalVM与Java静态编译:原理与应用--------------------------- 序 前言 第一部分 从解释执行到静态编译:Java的编译发展之路 第1章 Java静态编译技术的诞生2 1.1 Java程序的运行生命周期3 1.1.1 初始化4 1.1.2 程序预热5 1.2 冷启动问题8 1.3 初识Java静态编译技术11 1.3.1 什么是Java静态编译11 1.3.2 静态编译的优势12 1.3.3 静态编译的局限性13 1.4 小结15 第2章 Java静态编译的业界实现16 2.1 Oracle GraalVM16 2.1.1 GraalVM是什么17 2.1.2 GraalVM静态编译优点19 2.1.3 GraalVM静态编译缺点20 2.1.4 GraalVM发展分析21 2.2 华为方舟编译器22 2.3 小结24 第3章 GraalVM整体结构25 3.1 子项目与组件25 3.2 GraalVM编译系统工具mx29 3.3 在IDE中打开GraalVM32 3.4 小结33 第4章 从Java程序到本地代码:静态编译应用流程34 4.1 获取GraalVM JDK35 4.1.1 下载发布版35 4.1.2 下载Docker镜像37 4.2 从源码编译37 4.2.1 编译准备37 4.2.2 编译38 4.3 获取依赖库40 4.4 预执行目标应用程序41 4.5 静态编译目标应用程序43 4.5.1 命令行模式编译43 4.5.2 配置文件模式45 4.5.3 Maven插件模式46 4.5.4 Gradle插件模式47 4.6 静态编译Java程序实例48 4.6.1 静态编译HelloWorld49 4.6.2 静态编译Spring Boot应用实例50 4.7 小结52 第二部分 静态编译实现原理 第5章 Substrate VM静态编译框架54 5.1 静态编译启动器55 5.2 静态编译实现流程57 5.2.1 类载入59 5.2.2 准备60 5.2.3 静态分析61 5.2.4 全局构建63 5.2.5 编译64 5.2.6 生成image65 5.2.7 写文件65 5.3 Substrate VM运行时支持67 5.3.1 内存管理67 5.3.2 系统信号处理机制69 5.4 小结70 第6章 Feature机制71 6.1 Feature机制概览71 6.2 Feature管理73 6.2.1 注册与调用Feature73 6.2.2 Feature依赖74 6.3 Feature影响编译流程75 6.3.1 Feature函数的入参回调75 6.3.2 访问ImageSingletons单例库76 6.4 GraalFeature实现静态编译优化77 6.4.1 GraalVM编译器基础知识77 6.4.2 扩展lowering79 6.4.3 注册图的扩展插件79 6.5 Feature接口函数80 6.6 小结82 第7章 编译时替换机制83 7.1 替换机制在Substrate VM中的应用84 7.2 基于注解的替换85 7.2.1 替换类85 7.2.2 替换枚举类型87 7.2.3 替换函数88 7.2.4 替换构造函数89 7.2.5 替换类中的域90 7.2.6 替换类的静态初始化函数92 7.3 实现原理93 7.3.1 替换机制责任链93 7.3.2 确定待替换元素集合96 7.3.3 自定义替换内容98 7.4 小结98 第8章 类提前初始化优化100 8.1 Java中的类初始化100 8.2 编译时的类初始化101 8.2.1 类提前初始化的性能分析102 8.2.2 类提前初始化的安全性分析103 8.3 优化实现原理106 8.3.1 早期阶段分析107 8.3.2 中期阶段分析109 8.3.3 后期阶段分析111 8.4 手动设置类初始化时机112 8.5 小结113 第9章 反射的实现与优化114 9.1 反射在传统Java中的实现115 9.2 基于配置的支持119 9.2.1 反射配置文件119 9.2.2 配置局限性121 9.3 Substrate VM的反射实现122 9.3.1 解析配置并注册反射信息123 9.3.2 反射函数常量折叠优化124 9.3.3 函数反射调用过程优化125 9.4 其他类似动态特性的支持126 9.4.1 JNI调用127 9.4.2 动态代理127 9.4.3 资源访问128 9.4.4 序列化特性129 9.5 小结129 第10章 序列化131 10.1 序列化特性的JDK原生实现131 10.1.1 序列化/反序列化基本流程132 10.1.2 序列化中的静态编译不友好特性133 10.2 静态编译的序列化实现136 10.2.1 解决动态类加载问题136 10.2.2 解决new抽象类问题138 10.2.3 静态初始化函数检查139 10.3 局限性139 10.4 小结141 第11章 跨语言编程:用Java语言编写共享库142 11.1 样例项目cinterfacetutorial 143 11.2 共享库的Java实现源码解析145 11.2.1 声明共享库上下文145 11.2.2 实现C基本数据结构146 11.2.3 实现C的结构体继承149 11.2.4 暴露共享库API149 11.2.5 直接调用C函数152 11.2.6 共享库函数的返回值153 11.3 静态编译JNI共享库153 11.3.1 JNIDemo项目组织结构153 11.3.2 JNI库API函数的声明155 11.3.3 JNI函数编程基本过程156 11.3.4 JNI函数参数传入String157 11.3.5 自定义JNI函数指针类型158 11.3.6 调用Java函数159 11.4 小结160 第12章 CLibrary机制161 12.1 isolate161 12.1.1 错误的多线程调用:简单复用isolate162 12.1.2 正确的多线程调用:为每个线程新建isolate163 12.1.3 正确的多线程调用:映射线程与isolate164 12.2 WordBase接口系统165 12.3 注解系统167 12.3.1 @CContext注解167 12.3.2 @CEntryPoint注解172 12.3.3 @InvokeCFunctionPointer注解173 12.4 正确释放内存173 12.5 小结175 第三部分 静态编译实战 第13章 静态编译Serverless应用到阿里云函数计算平台178 13.1 阿里云函数计算平台178 13.2 静态编译基于Micronaut的Spring-Boot示例项目179 13.3 部署到阿里云180 13.4 性能比较180 13.5 小结182 第14章 native-image-agent的实现183 14.1 native-image-agent与JVMTI183 14.2 实现静态编译的JVMTI Agent185 14.3 native-image-agent的可用选项188 14.4 小结190 第15章 调试191 15.1 编译debug版本的native image191 15.2 使用GDB调试native image193 15.2.1 启动GDB194 15.2.2 增加函数断点194 15.2.3 GDB TUI分屏界面195 15.2.4 单步调试197 15.2.5 查看Java对象的值197 15.3 小结199 ---------------------------8065616 - 深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第3版)--------------------------- 前言 致谢 第一部分 走近Java 第1章 走近Java 2 1.1 概述 2 1.2 Java技术体系 3 1.3 Java发展史 4 1.4 Java虚拟机家族 12 1.4.1 虚拟机始祖:Sun Classic/Exact VM 12 1.4.2 武林盟主:HotSpot VM 13 1.4.3 小家碧玉:Mobile/Embedded VM 14 1.4.4 天下第二:BEA JRockit/IBM J9 VM 15 1.4.5 软硬合璧:BEA Liquid VM/Azul VM 16 1.4.6 挑战者:Apache Harmony/Google Android Dalvik VM 17 1.4.7 没有成功,但并非失败:Microsoft JVM及其他 18 1.4.8 百家争鸣 19 1.5 展望Java技术的未来 21 1.5.1 无语言倾向 21 1.5.2 新一代即时编译器 23 1.5.3 向Native迈进 24 1.5.4 灵活的胖子 26 1.5.5 语言语法持续增强 27 1.6 实战:自己编译JDK 29 1.6.1 获取源码 29 1.6.2 系统需求 31 1.6.3 构建编译环境 33 1.6.4 进行编译 34 1.6.5 在IDE工具中进行源码调试 36 1.7 本章小结 39 第二部分 自动内存管理 第2章 Java内存区域与内存溢出异常 42 2.1 概述 42 2.2 运行时数据区域 42 2.2.1 程序计数器 43 2.2.2 Java虚拟机栈 43 2.2.3 本地方法栈 44 2.2.4 Java堆 44 2.2.5 方法区 46 2.2.6 运行时常量池 47 2.2.7 直接内存 47 2.3 HotSpot虚拟机对象探秘 48 2.3.1 对象的创建 48 2.3.2 对象的内存布局 51 2.3.3 对象的访问定位 52 2.4 实战:OutOfMemoryError异常 53 2.4.1 Java堆溢出 54 2.4.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出 56 2.4.3 方法区和运行时常量池溢出 61 2.4.4 本机直接内存溢出 65 2.5 本章小结 66 第3章 垃圾收集器与内存分配策略 67 3.1 概述 67 3.2 对象已死? 68 3.2.1 引用计数算法 68 3.2.2 可达性分析算法 70 3.2.3 再谈引用 71 3.2.4 生存还是死亡? 72 3.2.5 回收方法区 74 3.3 垃圾收集算法 75 3.3.1 分代收集理论 75 3.3.2 标记-清除算法 77 3.3.3 标记-复制算法 78 3.3.4 标记-整理算法 79 3.4 HotSpot的算法细节实现 81 3.4.1 根节点枚举 81 3.4.2 安全点 82 3.4.3 安全区域 83 3.4.4 记忆集与卡表 84 3.4.5 写屏障 85 3.4.6 并发的可达性分析 87 3.5 经典垃圾收集器 89 3.5.1 Serial收集器 90 3.5.2 ParNew收集器 92 3.5.3 Parallel Scavenge收集器 93 3.5.4 Serial Old收集器 94 3.5.5 Parallel Old收集器 95 3.5.6 CMS收集器 96 3.5.7 Garbage First收集器 98 3.6 低延迟垃圾收集器 104 3.6.1 Shenandoah收集器 105 3.6.2 ZGC收集器 112 3.7 选择合适的垃圾收集器 121 3.7.1 Epsilon收集器 121 3.7.2 收集器的权衡 121 3.7.3 虚拟机及垃圾收集器日志 122 3.7.4 垃圾收集器参数总结 127 3.8 实战:内存分配与回收策略 129 3.8.1 对象优先在Eden分配 130 3.8.2 大对象直接进入老年代 131 3.8.3 长期存活的对象将进入老年代 132 3.8.4 动态对象年龄判定 134 3.8.5 空间分配担保 135 3.9 本章小结 137 第4章 虚拟机性能监控、故障处理工具 138 4.1 概述 138 4.2 基础故障处理工具 138 4.2.1 jps:虚拟机进程状况工具 141 4.2.2 jstat:虚拟机统计信息监视工具 142 4.2.3 jinfo:Java配置信息工具 143 4.2.4 jmap:Java内存映像工具 144 4.2.5 jhat:虚拟机堆转储快照分析工具 145 4.2.6 jstack:Java堆栈跟踪工具 146 4.2.7 基础工具总结 148 4.3 可视化故障处理工具 151 4.3.1 JHSDB:基于服务性代理的调试工具 152 4.3.2 JConsole:Java监视与管理控制台 157 4.3.3 VisualVM:多合-故障处理工具 164 4.3.4 Java Mission Control:可持续在线的监控工具 171 4.4 HotSpot虚拟机插件及工具 175 4.5 本章小结 180 第5章 调优案例分析与实战 181 5.1 概述 181 5.2 案例分析 181 5.2.1 大内存硬件上的程序部署策略 182 5.2.2 集群间同步导致的内存溢出 184 5.2.3 堆外内存导致的溢出错误 185 5.2.4 外部命令导致系统缓慢 187 5.2.5 服务器虚拟机进程崩溃 187 5.2.6 不恰当数据结构导致内存占用过大 188 5.2.7 由Windows虚拟内存导致的长时间停顿 189 5.2.8 由安全点导致长时间停顿 190 5.3 实战:Eclipse运行速度调优 192 5.3.1 调优前的程序运行状态 193 5.3.2 升级JDK版本的性能变化及兼容问题 196 5.3.3 编译时间和类加载时间的优化 200 5.3.4 调整内存设置控制垃圾收集频率 203 5.3.5 选择收集器降低延迟 206 5.4 本章小结 209 第三部分 虚拟机执行子系统 第6章 类文件结构 212 6.1 概述 212 6.2 无关性的基石 212 6.3 Class类文件的结构 214 6.3.1 魔数与Class文件的版本 215 6.3.2 常量池 218 6.3.3 访问标志 224 6.3.4 类索引、父类索引与接口索引集合 225 6.3.5 字段表集合 226 6.3.6 方法表集合 229 6.3.7 属性表集合 230 6.4 字节码指令简介 251 6.4.1 字节码与数据类型 251 6.4.2 加载和存储指令 253 6.4.3 运算指令 254 6.4.4 类型转换指令 255 6.4.5 对象创建与访问指令 256 6.4.6 操作数栈管理指令 256 6.4.7 控制转移指令 257 6.4.8 方法调用和返回指令 257 6.4.9 异常处理指令 258 6.4.10 同步指令 258 6.5 公有设计,私有实现 259 6.6 Class文件结构的发展 260 6.7 本章小结 261 第7章 虚拟机类加载机制 262 7.1 概述 262 7.2 类加载的时机 263 7.3 类加载的过程 267 7.3.1 加载 267 7.3.2 验证 268 7.3.3 准备 271 7.3.4 解析 272 7.3.5 初始化 277 7.4 类加载器 279 7.4.1 类与类加载器 280 7.4.2 双亲委派模型 281 7.4.3 破坏双亲委派模型 285 7.5 Java模块化系统 287 7.5.1 模块的兼容性 288 7.5.2 模块化下的类加载器 290 7.6 本章小结 292 第8章 虚拟机字节码执行引擎 293 8.1 概述 293 8.2 运行时栈帧结构 294 8.2.1 局部变量表 294 8.2.2 操作数栈 299 8.2.3 动态连接 300 8.2.4 方法返回地址 300 8.2.5 附加信息 301 8.3 方法调用 301 8.3.1 解析 301 8.3.2 分派 303 8.4 动态类型语言支持 315 8.4.1 动态类型语言 316 8.4.2 Java与动态类型 317 8.4.3 java.lang.invoke包 318 8.4.4 invokedynamic指令 321 8.4.5 实战:掌控方法分派规则 324 8.5 基于栈的字节码解释执行引擎 326 8.5.1 解释执行 327 8.5.2 基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 328 8.5.3 基于栈的解释器执行过程 329 8.6 本章小结 334 第9章 类加载及执行子系统的案例与实战 335 9.1 概述 335 9.2 案例分析 335 9.2.1 Tomcat:正统的类加载器架构 335 9.2.2 OSGi:灵活的类加载器架构 338 9.2.3 字节码生成技术与动态代理的实现 341 9.2.4 Backport工具:Java的时光机器 345 9.3 实战:自己动手实现远程执行功能 348 9.3.1 目标 348 9.3.2 思路 349 9.3.3 实现 350 9.3.4 验证 355 9.4 本章小结 356 第四部分 程序编译与代码优化 第10章 前端编译与优化 358 10.1 概述 358 10.2 Javac编译器 359 10.2.1 Javac的源码与调试 359 10.2.2 解析与填充符号表 362 10.2.3 注解处理器 363 10.2.4 语义分析与字节码生成 364 10.3 Java语法糖的味道 367 10.3.1 泛型 367 10.3.2 自动装箱、拆箱与遍历循环 375 10.3.3 条件编译 377 10.4 实战:插入式注解处理器 378 10.4.1 实战目标 379 10.4.2 代码实现 379 10.4.3 运行与测试 385 10.4.4 其他应用案例 386 10.5 本章小结 386 第11章 后端编译与优化 388 11.1 概述 388 11.2 即时编译器 389 11.2.1 解释器与编译器 389 11.2.2 编译对象与触发条件 392 11.2.3 编译过程 397 11.2.4 实战:查看及分析即时编译结果 398 11.3 提前编译器 404 11.3.1 提前编译的优劣得失 405 11.3.2 实战:Jaotc的提前编译 408 11.4 编译器优化技术 411 11.4.1 优化技术概览 411 11.4.2 方法内联 415 11.4.3 逃逸分析 417 11.4.4 公共子表达式消除 420 11.4.5 数组边界检查消除 421 11.5 实战:深入理解Graal编译器 423 11.5.1 历史背景 423 11.5.2 构建编译调试环境 424 11.5.3 JVMCI编译器接口 426 11.5.4 代码中间表示 429 11.5.5 代码优化与生成 432 11.6 本章小结 436 第五部分 高效并发 第12章 Java内存模型与线程 438 12.1 概述 438 12.2 硬件的效率与一致性 439 12.3 Java内存模型 440 12.3.1 主内存与工作内存 441 12.3.2 内存间交互操作 442 12.3.3 对于volatile型变量的特殊规则 444 12.3.4 针对long和double型变量的特殊规则 450 12.3.5 原子性、可见性与有序性 450 12.3.6 先行发生原则 452 12.4 Java与线程 455 12.4.1 线程的实现 455 12.4.2 Java线程调度 458 12.4.3 状态转换 460 12.5 Java与协程 461 12.5.1 内核线程的局限 461 12.5.2 协程的复苏 462 12.5.3 Java的解决方案 464 12.6 本章小结 465 第13章 线程安全与锁优化 466 13.1 概述 466 13.2 线程安全 466 13.2.1 Java语言中的线程安全 467 13.2.2 线程安全的实现方法 471 13.3 锁优化 479 13.3.1 自旋锁与自适应自旋 479 13.3.2 锁消除 480 13.3.3 锁粗化 481 13.3.4 轻量级锁 481 13.3.5 偏向锁 483 13.4 本章小结 485 附录A 在Windows系统下编译OpenJDK 6 486 附录B 展望Java技术的未来(2013年版) 493 附录C 虚拟机字节码指令表 499 附录D 对象查询语言(OQL)简介 506 附录E JDK历史版本轨迹 512 |