作者 |
马智 杨易 |
丛书名 |
出版社 |
机械工业出版社 |
ISBN |
9782109241691 |
简要 |
简介 |
很多JVM的底层技术细节你是否只了解表面? 面对JVM Crash或性能调优方面的问题时你是否会束手无策? 面对上层Java应用发生的偏离预期的行为是否会不知所措? …… 这本书以源码分析为基础,从运行时、垃圾回收器、即时编译器3个维度全面、深入解析HotSpot VM的底层实现和工作机制,同时与上层的Java语言和库结合,指导读者解决JVM开发、JVM调优和JVM排错方面遇到的各种问题。 广度与深度兼顾:广度上涵盖Graal VM、CDS、Instrumentation、编译重放、非标准字节码、RTM锁、JIT调试工具、EpsilonGC/ShenandoahGC/ZGC、G1字符串去重等重要知识点;深度上深入解析了C1、C2、G1GC、ObjectMonitor、Mutex、模板解释器等的底层实现。 全书共 11 章,参考 OpenJDK 社区的划分方式来组织内容,分为运行时、即时编译器、垃圾回收器三个部分。 . 第一部分(第1~6章) 运行时 首先,从Java生态系统的角度,简单介绍了JDK、JVM、JEP、HotSpot VM、Graal VM,引导读者快速进入Java虚拟机的世界;然后从源码的角度深入解析了HotSpot VM的类可用机制、对象和类、运行时、模板解释器和并发设施。 第二部分(第7~9章) 即时编译器 首先重点介绍了即时编译器技术、编译理论、编译器调试方法等编译器的基础知识;然后详细讲解了C1和C2两个即时编译器的实现原理、工作机制和优化方法。 第三部分(第10~11章) 垃圾回收器 首先全面介绍了Epsilon GC、Serial GC、Parallel GC、CMS GC、G1 GC、Shenandoah GC、ZGC等各种垃圾回收器,然后重点剖析了G1 GC。 |
目录 |
[套装书具体书目] 8077278 - 深入解析Java虚拟机HotSpot - 9787111670315 - 机械工业出版社 - 定价 79 8083450 - 深入剖析Java虚拟机:源码剖析与实例详解(基础卷) - 9787111689898 - 机械工业出版社 - 定价 149 ---------------------------8083450 - 深入剖析Java虚拟机:源码剖析与实例详解(基础卷)--------------------------- 前言 第1章 认识HotSpot VM 1 1.1 初识JVM 1 1.2 编译OpenJDK 8 3 1.2.1 准备编译环境 3 1.2.2 下载源代码 3 1.2.3 编译源代码 4 1.2.4 通过GDB调试源代码 6 1.2.5 通过Eclipse调试源代码 7 1.3 HotSpot VM源代码结构 9 1.4 启动HotSpot VM 11 第2章 二分模型 17 2.1 Java类的表示——Klass 17 2.1.1 Klass类 18 2.1.2 InstanceKlass类 26 2.1.3 InstanceKlass类的子类 29 2.1.4 ArrayKlass类 34 2.1.5 TypeArrayKlass类 35 2.1.6 ObjArrayKlass类 40 2.2 Java对象的表示——oop 46 2.2.1 oopDesc类 46 2.2.2 markOopDesc类 48 2.2.3 instanceOopDesc类 49 2.2.4 arrayOopDesc类 51 2.2.5 arrayOopDesc类的子类 51 2.3 操作句柄——Handle 54 2.3.1 句柄Handle的定义与创建 55 2.3.2 句柄Handle的释放 57 第3章 类的加载 62 3.1 类加载器 62 3.1.1 引导类加载器/启动类加载器 62 3.1.2 扩展类加载器 64 3.1.3 应用类加载器/系统类加载器 65 3.1.4 构造类加载器实例 65 3.1.5 类的双亲委派机制 68 3.2 预加载类 83 3.2.1 核心类的预加载 83 3.2.2 数组的预加载 87 3.3 Java主类的装载 88 3.4 触发类的装载 94 第4章 类与常量池的解析 97 4.1 类的解析 97 4.1.1 Class文件格式 97 4.1.2 ClassFileParser类简介 98 4.1.3 ClassFileStream类简介 99 4.1.4 解析类文件 102 4.1.5 保存解析结果 109 4.2 常量池的解析 116 4.2.1 ConstantPool类 117 4.2.2 创建ConstantPool实例 117 4.2.3 解析常量池项 122 第5章 字段的解析 136 5.1 字段的解析基础 136 5.1.1 FieldAllocationCount与FieldAllocationType类 136 5.1.2 为字段分配内存空间 139 5.1.3 获取字段信息 141 5.2 伪共享 145 5.3 字段的内存布局 148 5.3.1 静态字段内存块的偏移量 148 5.3.2 非静态字段内存块的偏移量 149 5.3.3 计算每个字段的偏移量 154 5.3.4 @Contended字段的偏移量 156 5.4 字段的注入 158 5.5 对象类型字段的遍历 165 第6章 方法的解析 174 6.1 Method与ConstMethod类 174 6.1.1 Method类 174 6.1.2 ConstMethod类 177 6.2 调用parse_methods()函数解析方法 178 6.2.1 创建Method与ConstMethod实例 182 6.2.2 保存方法解析信息 187 6.3 klassVtable虚函数表 187 6.3.1 klassVtable类 188 6.3.2 计算vtable的大小 189 6.3.3 vtable的初始化 200 6.4 klassItable虚函数表 209 6.4.1 klassItable类 209 6.4.2 计算itable的大小 211 6.4.3 itable的初始化 213 第7章 类的连接与初始化 220 7.1 类的连接 220 7.2 类的验证 224 7.3 类的重写 227 7.3.1 生成常量池缓存项索引 228 7.3.2 重写字节码指令 234 7.3.3 创建常量池缓存 238 7.4 方法的连接 244 7.5 类的初始化 246 第8章 运行时数据区 250 8.1 HotSpot VM的内存划分 250 8.2 元空间 252 8.2.1 元空间的数据结构 253 8.2.2 内存块的管理 256 8.2.3 内存分配 258 8.2.4 内存回收 262 8.3 堆空间 267 8.3.1 CollectedHeap、Generation与Space类 268 8.3.2 Java堆的回收策略 277 8.3.3 Java堆的初始化 288 第9章 类对象的创建 299 9.1 对象的创建 299 9.2 对象的内存分配 311 9.2.1 在TLAB中分配内存 311 9.2.2 在堆中分配内存 322 9.2.3 添加对象偏移表记录 335 第10章 垃圾回收 344 10.1 分代垃圾回收 344 10.1.1 Serial和Serial Old垃圾收集器 344 10.1.2 复制算法和“标记-整理”算法 346 10.1.3 卡表 352 10.2 垃圾回收线程 358 10.3 安全点 370 10.3.1 关于安全点 370 10.3.2 阻塞线程和状态切换线程进入安全点 376 10.3.3 解释线程进入安全点 379 10.3.4 编译线程进入安全点 383 10.3.5 执行本地代码线程进入安全点 385 第11章 Serial垃圾收集器 388 11.1 触发YGC 388 11.2 年轻代的垃圾回收 389 11.3 标记普通的根对象 403 11.4 标记老年代引用的对象 415 11.5 递归标记活跃对象并复制 422 第12章 Serial Old垃圾收集器 428 12.1 触发FGC 428 12.2 标记活跃对象 431 12.3 计算活跃对象的地址 440 12.4 更新对象的引用地址 451 12.5 移动所有活跃对象 457 12.6 更新偏移表与卡表 460 第13章 Java引用类型 463 13.1 Java引用类型简介 463 13.2 查找引用类型 469 13.3 软引用 481 13.4 弱引用 490 13.5 虚引用 492 13.6 最终引用 495 ---------------------------8077278 - 深入解析Java虚拟机HotSpot--------------------------- 前 言 第1章 Java大观园 1 1.1 OpenJDK 1 1.2 JEP 2 1.3 Java虚拟机 4 1.4 HotSpot VM 5 1.4.1 源码模块 7 1.4.2 构建和调试 7 1.4.3 回归测试 12 1.5 Graal VM 14 1.6 本章小结 16 第2章 类可用机制 17 2.1 类的加载 17 2.1.1 字节码 17 2.1.2 类加载器 19 2.1.3 文件解析 21 2.2 类的链接 23 2.2.1 字节码验证 24 2.2.2 字节码重写 24 2.2.3 方法链接 26 2.3 类的初始化 32 2.4 类的重定义 35 2.5 本章小结 36 第3章 对象和类 38 3.1 对象与类 38 3.2 对象 39 3.2.1 创建对象 39 3.2.2 对象头 41 3.2.3 对象哈希值 43 3.3 类 44 3.3.1 字段遍历 45 3.3.2 虚表 46 3.4 本章小结 48 第4章 运行时 49 4.1 线程创生纪 49 4.1.1 容器化支持 51 4.1.2 Java线程 52 4.1.3 虚拟机线程 54 4.1.4 编译器线程 57 4.1.5 服务线程 58 4.1.6 计时器线程 58 4.2 Java线程 58 4.2.1 线程启动 60 4.2.2 线程停止 61 4.2.3 睡眠与中断 63 4.3 栈帧 66 4.4 Java/JVM沟通 68 4.4.1 JNI 69 4.4.2 JavaCalls 72 4.5 Unsafe类 74 4.5.1 堆外内存 75 4.5.2 内存屏障 75 4.5.3 阻塞和唤醒 76 4.5.4 对象数据修改 76 4.6 本章小结 77 第5章 模板解释器 78 5.1 解释器体系 78 5.1.1 C++解释器行为 78 5.1.2 模板解释器行为 79 5.2 机器代码片段 81 5.3 CodeCache 82 5.4 指令缓存刷新 84 5.5 解释器生成 86 5.5.1 普通方法入口 86 5.5.2 方法加锁 89 5.5.3 本地方法入口 90 5.5.4 标准字节码 91 5.5.5 非标准字节码 106 5.6 本章小结 107 第6章 并发设施 108 6.1 指令重排序 108 6.1.1 编译器重排序 109 6.1.2 处理器重排序 110 6.2 内存模型 112 6.2.1 happens-before内存模型 113 6.2.2 Java内存模型 114 6.3 基础设施 116 6.3.1 原子操作 116 6.3.2 ParkEvent 116 6.3.3 Parker 118 6.3.4 Monitor 120 6.4 锁优化 126 6.4.1 偏向锁 127 6.4.2 基本对象锁 128 6.4.3 重量级锁 128 6.4.4 RTM锁 131 6.5 本章小结 132 第7章 编译概述 133 7.1 编译器简介 133 7.1.1 运行时代码生成 134 7.1.2 JIT编译器 135 7.1.3 AOT编译器 136 7.1.4 JVMCI JIT编译器 136 7.2 即时编译技术 137 7.2.1 分层编译 137 7.2.2 栈上替换 138 7.2.3 退优化 139 7.3 编译理论基础 139 7.3.1 中间表示 139 7.3.2 基本块与控制流图 140 7.3.3 静态单赋值 142 7.3.4 规范化 142 7.3.5 值编号 143 7.3.6 自顶向下重写系统 144 7.3.7 循环不变代码外提概述 144 7.4 调试方法 145 7.4.1 编译日志 145 7.4.2 编译神谕 146 7.4.3 可视化工具 146 7.5 本章小结 149 第8章 C1编译器 150 8.1 编译流程 150 8.1.1 进入C1 150 8.1.2 高级中间表示 152 8.1.3 低级中间表示 153 8.2 从字节码到HIR 155 8.2.1 识别基本块 155 8.2.2 抽象解释 156 8.3 HIR代码优化 158 8.3.1 规范化 158 8.3.2 内联 159 8.3.3 基本块优化 160 8.3.4 值编号 160 8.3.5 数组范围检查 162 8.3.6 循环不变代码外提 162 8.4 从HIR到LIR 164 8.4.1 return生成 165 8.4.2 new生成 165 8.4.3 goto生成 166 8.4.4 线性扫描寄存器分配 167 8.5 本章小结 171 第9章 C2编译器 172 9.1 编译流程 172 9.1.1 进入C2 172 9.1.2 理想图 174 9.1.3 理想图流程概述 180 9.1.4 C2代码优化 183 9.1.5 代码生成流程 185 9.1.6 设置机器代码 186 9.2 构造理想图 187 9.2.1 构造示例 187 9.2.2 Identity、Ideal、GVN 191 9.3 机器无关优化 193 9.3.1 IGVN 193 9.3.2 逃逸分析 194 9.3.3 向量化 197 9.4 代码生成 199 9.4.1 指令选择 199 9.4.2 图着色寄存器分配 200 9.5 本章小结 203 第10章 垃圾回收 204 10.1 垃圾回收基础概述 204 10.1.1 GC Root 205 10.1.2 安全点 206 10.1.3 线程局部握手 208 10.1.4 GC屏障 209 10.2 Epsilon GC 209 10.2.1 源码结构 209 10.2.2 EpsilonHeap 210 10.2.3 对象分配 211 10.2.4 回收垃圾 212 10.3 Serial GC 212 10.3.1 弱分代假说 212 10.3.2 卡表 213 10.3.3 Young GC 214 10.3.4 Full GC 218 10.3.5 世界停顿 221 10.4 Parallel GC 221 10.4.1 多线程垃圾回收 221 10.4.2 GC任务管理器 223 10.4.3 并行与并发 226 10.5 CMS GC 227 10.5.1 回收策略 227 10.5.2 对象丢失问题 228 10.5.3 Old GC周期 229 10.5.4 并发模式失败 234 10.5.5 堆碎片化 235 10.6 G1 GC 235 10.6.1 简介 235 10.6.2 混合回收 236 10.7 Shenandoah GC 237 10.8 ZGC 239 10.9 本章小结 241 第11章 G1 GC 242 11.1 G1 GC简介 242 11.1.1 基于Region的堆 242 11.1.2 记忆集RSet 243 11.1.3 停顿预测模型 244 11.2 Young GC 245 11.2.1 选择CSet 245 11.2.2 清理根集 246 11.2.3 处理RSet 247 11.2.4 对象复制 247 11.3 Mixed GC 248 11.3.1 SATB 249 11.3.2 全局并发标记 251 11.3.3 对象复制 254 11.4 Full GC 254 11.5 字符串去重 255 11.6 本章小结 257 |