内容简介

本书第1版两年内印刷近10次，4家网上书店的评论近4?000条，98%以上的评论全部为5星级的好评，是整个Java图书领域公认的经典著作和超级畅销书，繁体版在台湾也十分受欢迎。第2版在第1版的基础上做了很大的改进：根据最新的JDK 1.7对全书内容进行了全面的升级和补充；增加了大量处理各种常见JVM问题的技巧和最佳实践；增加了若干与生产环境相结合的实战案例；对第1版中的错误和不足之处的修正；等等。第2版不仅技术更新、内容更丰富，而且实战性更强。
全书共分为五大部分，围绕内存管理、执行子系统、程序编译与优化、高效并发等核心主题对JVM进行了全面而深入的分析，深刻揭示了JVM的工作原理。第一部分从宏观的角度介绍了整个Java技术体系、Java和JVM的发展历程、模块化，以及JDK的编译，这对理解本书后面内容有重要帮助。第二部分讲解了JVM的自动内存管理，包括虚拟机内存区域的划分原理以及各种内存溢出异常产生的原因；常见的垃圾收集算法以及垃圾收集器的特点和工作原理；常见虚拟机监控与故障处理工具的原理和使用方法。第三部分分析了虚拟机的执行子系统，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。第四部分讲解了程序的编译与代码的优化，阐述了泛型、自动装箱拆箱、条件编译等语法糖的原理；讲解了虚拟机的热点探测方法、HotSpot的即时编译器、编译触发条件，以及如何从虚拟机外部观察和分析JIT编译的数据和结果；第五部分探讨了Java实现高效并发的原理，包括JVM内存模型的结构和操作；原子性、可见性和有序性在Java内存模型中的体现；先行发生原则的规则和使用；线程在Java语言中的实现原理；虚拟机实现高效并发所做的一系列锁优化措施。

目       录

目　　录 前言 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 / 5 1.4　Java虚拟机发展史 / 9 1.4.1　Sun Classic / Exact VM / 9 1.4.2　Sun HotSpot VM / 11 1.4.3　Sun Mobile-Embedded VM / Meta-Circular VM / 12 1.4.4　BEA JRockit / IBM J9 VM / 13 1.4.5　Azul VM / BEA Liquid VM / 14 1.4.6　Apache Harmony / Google Android Dalvik VM / 14 1.4.7　Microsoft JVM及其他 / 15 1.5　展望Java技术的未来 / 16 1.5.1　模块化 / 17 1.5.2　混合语言 / 17 1.5.3　多核并行 / 19 1.5.4　进一步丰富语法 / 20 1.5.5　64位虚拟机 / 21 1.6　实战：自己编译JDK / 22 1.6.1　获取JDK源码 / 22 1.6.2　系统需求 / 24 1.6.3　构建编译环境 / 25 1.6.4　进行编译 / 26 1.6.5　在IDE工具中进行源码调试 / 31 1.7　本章小结 / 35 第二部分　自动内存管理机制 第2章　Java内存区域与内存溢出异常 / 38 2.1　概述 / 38 2.2　运行时数据区域 / 38 2.2.1　程序计数器 / 39 2.2.2　Java虚拟机栈 / 39 2.2.3　本地方法栈 / 40 2.2.4　Java堆 / 41 2.2.5　方法区 / 41 2.2.6　运行时常量池 / 42 2.2.7　直接内存 / 43 2.3　HotSpot虚拟机对象探秘 / 43 2.3.1　对象的创建 / 44 2.3.2　对象的内存布局 / 47 2.3.3　对象的访问定位 / 48 2.4　实战：OutOfMemoryError异常 / 50 2.4.1　Java堆溢出 / 51 2.4.2　虚拟机栈和本地方法栈溢出 / 53 2.4.3　方法区和运行时常量池溢出 / 56 2.4.4　本机直接内存溢出 / 59 2.5　本章小结 / 60 第3章　垃圾收集器与内存分配策略 / 61 3.1　概述 / 61 3.2　对象已死吗 / 62 3.2.1　引用计数算法 / 62 3.2.2　可达性分析算法 / 64 3.2.3　再谈引用 / 65 3.2.4　生存还是死亡 / 66 3.2.5　回收方法区 / 68 3.3　垃圾收集算法 / 69 3.3.1　标记-清除算法 / 69 3.3.2　复制算法 / 70 3.3.3　标记-整理算法 / 71 3.3.4　分代收集算法 / 72 3.4　HotSpot的算法实现 / 72 3.4.1　枚举根节点 / 72 3.4.2　安全点 / 73 3.4.3　安全区域 / 74 3.5　垃圾收集器 / 75 3.5.1　Serial收集器 / 76 3.5.2　ParNew收集器 / 77 3.5.3　Parallel Scavenge收集器 / 79 3.5.4　Serial Old收集器 / 80 3.5.5　Parallel Old收集器 / 80 3.5.6　CMS收集器 / 81 3.5.7　G1收集器 / 84 3.5.8　理解GC日志 / 89 3.5.9　垃圾收集器参数总结 / 90 3.6　内存分配与回收策略 / 91 3.6.1　对象优先在Eden分配 / 91 3.6.2　大对象直接进入老年代 / 93 3.6.3　长期存活的对象将进入老年代 / 95 3.6.4　动态对象年龄判定 / 97 3.6.5　空间分配担保 / 98 3.7　本章小结 / 100 第4章　虚拟机性能监控与故障处理工具 / 101 4.1　概述 / 101 4.2　JDK的命令行工具 / 101 4.2.1　jps：虚拟机进程状况工具 / 104 4.2.2　jstat：虚拟机统计信息监视工具 / 105 4.2.3　jinfo：Java配置信息工具 / 106 4.2.4　jmap：Java内存映像工具 / 107 4.2.5　jhat：虚拟机堆转储快照分析工具 / 108 4.2.6　jstack：Java堆栈跟踪工具 / 109 4.2.7　HSDIS：JIT生成代码反汇编 / 111 4.3　JDK的可视化工具 / 114 4.3.1　JConsole：Java监视与管理控制台 / 115 4.3.2　VisualVM：多合一故障处理工具 / 122 4.4　本章小结 / 131 第5章　调优案例分析与实战 / 132 5.1　概述 / 132 5.2　案例分析 / 132 5.2.1　高性能硬件上的程序部署策略 / 132 5.2.2　集群间同步导致的内存溢出 / 135 5.2.3　堆外内存导致的溢出错误 / 136 5.2.4　外部命令导致系统缓慢 / 137 5.2.5　服务器JVM进程崩溃 / 138 5.2.6　不恰当数据结构导致内存占用过大 / 139 5.2.7　由Windows虚拟内存导致的长时间停顿 / 141 5.3　实战：Eclipse运行速度调优 / 142 5.3.1　调优前的程序运行状态 / 142 5.3.2　升级JDK 1.6的性能变化及兼容问题 / 145 5.3.3　编译时间和类加载时间的优化 / 150 5.3.4　调整内存设置控制垃圾收集频率 / 153 5.3.5　选择收集器降低延迟 / 157 5.4　本章小结 / 160 第三部分　虚拟机执行子系统 第6章　类文件结构 / 162 6.1　概述 / 162 6.2　无关性的基石 / 162 6.3　Class类文件的结构 / 164 6.3.1　魔数与Class文件的版本 / 166 6.3.2　常量池 / 167 6.3.3　访问标志 / 173 6.3.4　类索引、父类索引与接口索引集合 / 174 6.3.5　字段表集合 / 175 6.3.6　方法表集合 / 178 6.3.7　属性表集合 / 180 6.4　字节码指令简介 / 196 6.4.1　字节码与数据类型 / 197 6.4.2　加载和存储指令 / 199 6.4.3　运算指令 / 200 6.4.4　类型转换指令 / 202 6.4.5　对象创建与访问指令 / 203 6.4.6　操作数栈管理指令 / 203 6.4.7　控制转移指令 / 204 6.4.8　方法调用和返回指令 / 204 6.4.9　异常处理指令 / 205 6.4.10　同步指令 / 205 6.5　公有设计和私有实现 / 206 6.6　Class文件结构的发展 / 207 6.7　本章小结 / 208 第7章　虚拟机类加载机制 / 209 7.1　概述 / 209 7.2　类加载的时机 / 210 7.3　类加载的过程 / 214 7.3.1　加载 / 214 7.3.2　验证 / 216 7.3.3　准备 / 219 7.3.4　解析 / 220 7.3.5　初始化 / 225 7.4　类加载器 / 227 7.4.1　类与类加载器 / 228 7.4.2　双亲委派模型 / 229 7.4.3　破坏双亲委派模型 / 233 7.5　本章小结 / 235 第8章　虚拟机字节码执行引擎 / 236 8.1　概述 / 236 8.2　运行时栈帧结构 / 236 8.2.1　局部变量表 / 238 8.2.2　操作数栈 / 242 8.2.3　动态连接 / 243 8.2.4　方法返回地址 / 243 8.2.5　附加信息 / 244 8.3　方法调用 / 244 8.3.1　解析 / 244 8.3.2　分派 / 246 8.3.3　动态类型语言支持 / 258 8.4　基于栈的字节码解释执行引擎 / 269 8.4.1　解释执行 / 269 8.4.2　基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 / 270 8.4.3　基于栈的解释器执行过程 / 272 8.5　本章小结 / 275 第9章　类加载及执行子系统的案例与实战 / 276 9.1　概述 / 276 9.2　案例分析 / 276 9.2.1　Tomcat：正统的类加载器架构 / 276 9.2.2　OSGi：灵活的类加载器架构 / 279 9.2.3　字节码生成技术与动态代理的实现 / 282 9.2.4　Retrotranslator：跨越JDK版本 / 286 9.3　实战：自己动手实现远程执行功能 / 289 9.3.1　目标 / 290 9.3.2　思路 / 290 9.3.3　实现 / 291 9.3.4　验证 / 298 9.4　本章小结 / 299 第四部分　程序编译与代码优化 第10章　早期（编译期）优化 / 302 10.1　概述 / 302 10.2　Javac编译器 / 303 10.2.1　Javac的源码与调试 / 303 10.2.2　解析与填充符号表 / 305 10.2.3　注解处理器 / 307 10.2.4　语义分析与字节码生成 / 307 10.3　Java语法糖的味道 / 311 10.3.1　泛型与类型擦除 / 311 10.3.2　自动装箱、拆箱与遍历循环 / 315 10.3.3　条件编译 / 317 10.4　实战：插入式注解处理器 / 318 10.4.1　实战目标 / 318 10.4.2　代码实现 / 319 10.4.3　运行与测试 / 326 10.4.4　其他应用案例 / 327 10.5　本章小结 / 328 第11章　晚期（运行期）优化 / 329 11.1　概述 / 329 11.2　HotSpot虚拟机内的即时编译器 / 329 11.2.1　解释器与编译器 / 330 11.2.2　编译对象与触发条件 / 332 11.2.3　编译过程 / 337 11.2.4　查看及分析即时编译结果 / 339 11.3　编译优化技术 / 345 11.3.1　优化技术概览 / 346 11.3.2　公共子表达式消除 / 350 11.3.3　数组边界检查消除 / 351 11.3.4　方法内联 / 352 11.3.5　逃逸分析 / 354 11.4　Java与C/C++的编译器对比 / 356 11.5　本章小结 / 358 第五部分　高效并发 第12章　Java内存模型与线程 / 360 12.1　概述 / 360 12.2　硬件的效率与一致性 / 361 12.3　Java内存模型 / 362 12.3.1　主内存与工作内存 / 363 12.3.2　内存间交互操作 / 364 12.3.3　对于volatile型变量的特殊规则 / 366 12.3.4　对于long和double型变量的特殊规则 / 372 12.3.5　原子性、可见性与有序性 / 373 12.3.6　先行发生原则 / 375 12.4　Java与线程 / 378 12.4.1　线程的实现 / 378 12.4.2　Java线程调度 / 381 12.4.3　状态转换 / 383 12.5　本章小结 / 384 第13章　线程安全与锁优化 / 385 13.1　概述 / 385 13.2　线程安全 / 385 13.2.1　Java语言中的线程安全 / 386 13.2.2　线程安全的实现方法 / 390 13.3　锁优化 / 397 13.3.1　自旋锁与自适应自旋 / 398 13.3.2　锁消除 / 398 13.3.3　锁粗化 / 400 13.3.4　轻量级锁 / 400 13.3.5　偏向锁 / 402 13.4　本章小结 / 403 附　　录 附录A　编译Windows版的OpenJDK / 406 附录B　虚拟机字节码指令表 / 414 附录C　HotSpot虚拟机主要参数表 / 420 附录D　对象查询语言（OQL）简介 / 424 附录E　JDK历史版本轨迹 / 430

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