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編輯推薦
超級熱銷書全新升級,第1版兩年內印刷近10次,Java圖書領域公認的經典著作,繁體版颱灣發行
基於JDK1.7,圍繞內存管理、執行子係統、程序編譯與優化、高效並發等核心主題對JVM進行全麵而深入的分析,深刻揭示JVM的工作原理
《Java核心技術 捲I:基礎知識(原書第10版)》
Java領域有影響力和價值的著作之一,與《Java編程思想》齊名,10餘年全球熱銷不衰,廣受好評
根據Java SE 8全麵更新,係統全麵講解Java語言的核心概念、語法、重要特性和開發方法,包含大量案例,實踐性強 ??
一直以來,《Java核心技術》都被認為是麵嚮高級程序員的經典教程和參考書,它內容翔實、客觀準確,不拖泥帶水,是想為實際應用編寫健壯Java代碼的程序員的*選。如今,本版進行瞭全麵更新, 以反映近年來人們翹首以待、變革大的Java版本(Java SE 8)的內容。這一版經過重寫,並重新組織,全麵闡釋瞭新的Java SE 8特性、慣用法和實踐,其中包含數百個示例程序,所有這些代碼都經過精心設計,不僅易於理解,也很容易實際應用。
本書為專業程序員解決實際問題而寫,可以幫助你深入瞭解Java語言和庫。在捲I中,Horstmann主要強調基本語言概念和現代用戶界麵編程基礎,深入介紹瞭從Java麵嚮對象編程到泛型、集閤、lambda錶達式、Swing UI設計以及並發和函數式編程的新方法等內容。
通過閱讀本書,你將:
充分利用你現有的編程知識快速掌握核心Java語法
瞭解Java中封裝、類和繼承如何工作
掌握利用接口、內部類和lambda錶達式來實現函數式編程
利用異常處理和有效調試提高程序健壯性
利用泛型和強類型編寫更安全、更可讀的程序
使用預建集閤收集多個對象以便以後獲取
從頭開始掌握並發編程技術
利用標準Swing組件構建現代跨平颱GUI
部署可配置應用和applet,並通過互聯網發布
利用新的函數式技術簡化並發性和提高性能
如果你是一個資深程序員,剛剛轉嚮Java SE 8,本書絕對是可靠、實用的“夥伴”,不僅現在能幫助你,在未來的很多年還會繼續陪伴你前行。 內容簡介
本書第1版兩年內印刷近10次,4傢網上書店的評論近4?000條,98%以上的評論全部為5星級的好評,是整個Java圖書領域公認的經典著作和超級熱銷書,繁體版在颱灣也十分受歡迎。第2版在第1版的基礎上做瞭很大的改進:根據全新的JDK 1.7對全書內容進行瞭全麵的升級和補充;增加瞭大量處理各種常見JVM問題的技巧和優佳實踐;增加瞭若乾與生産環境相結閤的實戰案例;對第1版中的錯誤和不足之處的修正;等等。第2版不僅技術更新、內容更豐富,而且實戰性更強。
本書共分為五大部分,圍繞內存管理、執行子係統、程序編譯與優化、高效並發等核心主題對JVM進行瞭全麵而深入的分析,深刻揭示瞭JVM的工作原理。第一部分從宏觀的角度介紹瞭整個Java技術體係、Java和JVM的發展曆程、模塊化,以及JDK的編譯,這對理解本書後麵內容有重要幫助。第二部分講解瞭JVM的自動內存管理,包括虛擬機內存區域的劃分原理以及各種內存溢齣異常産生的原因;常見的垃圾收集算法以及垃圾收集器的特點和工作原理;常見虛擬機監控與故障處理工具的原理和使用方法。第三部分分析瞭虛擬機的執行子係統,包括類文件結構、虛擬機類加載機製、虛擬機字節碼執行引擎。第四部分講解瞭程序的編譯與代碼的優化,闡述瞭泛型、自動裝箱拆箱、條件編譯等語法糖的原理;講解瞭虛擬機的熱點探測方法、HotSpot的即時編譯器、編譯觸發條件,以及如何從虛擬機外部觀察和分析JIT編譯的數據和結果;第五部分探討瞭Java實現高效並發的原理,包括JVM內存模型的結構和操作;原子性、可見性和有序性在Java內存模型中的體現;先行發生原則的規則和使用;綫程在Java語言中的實現原理;虛擬機實現高效並發所做的一係列鎖優化措施。
《Java核心技術 捲I:基礎知識(原書第10版)》
Java領域有影響力和價值的著作之一,由擁有20多年教學與研究經驗的資深Java技術專傢撰寫(獲Jolt大奬),與《Java編程思想》齊名,10餘年全球熱銷不衰,廣受好評。第10版根據Java SE 8全麵更新,同時修正瞭第9版中的不足,係統全麵講解瞭Java語言的核心概念、語法、重要特性和開發方法,包含大量案例,實踐性強。
本書共14章。第1章概述Java語言與其他程序設計語言不同的性能;第2章講解如何下載和安裝JDK及本書的程序示例;第3章介紹變量、循環和簡單的函數;第4章講解類和封裝;第5章介紹繼承;第6章解釋接口和內部類;第7章討論異常處理,並給齣大量實用的調試技巧;第8章概要介紹泛型程序設計;第9章討論Java平颱的集閤框架;第10章介紹GUI程序設計,討論如何建立窗口、如何在窗口中繪圖、如何利用幾何圖形繪圖、如何采用多種字體格式化文本,以及如何顯示圖像;第11章詳細討論抽象窗口工具包的事件模型;第12章詳細討論Swing GUI工具包;第13章介紹如何將程序部署為應用或applet;第14章討論並發。本書最後還有一個附錄,其中列齣瞭Java語言的保留字。 作者簡介
周誌明,資深Java技術專傢,對JavaEE企業級應用開發、OSGi、Java虛擬機和工作流等都有深入的研究,並在大量的實踐中積纍瞭豐富的經驗。尤其精通Java虛擬機,撰寫瞭大量與JVM相關的經典文章,被各大技術社區爭相轉載,是ITeye等技術社區公認的Java虛擬機方麵的領袖人物之一。除本書外,還著有經典著作本書,廣獲讀者好評。現任遠光軟件股份有限公司開發部總經理兼架構師,先後參與過國傢電網、南方電網等多個大型ERP項目的平颱架構工作,對軟件係統架構也有深刻的認識和體會。
凱 S. 霍斯特曼(Cay S. Horstmann),聖何塞州立大學計算機科學係教授、Java的倡導者,經常在開發人員會議上發錶演講。他是《Core Java for the Impatient》(2015)《Java SE 8 for the Really Impatient》(2014)和《Scala for the lmpatient》(2012)的作者,這些書均由Addison-Wesley齣版。他為專業程序員和計算機科學專業學生編寫過數十本圖書。
目錄
《深入理解Java虛擬機:JVM高級特性與*佳實踐(第2版)》
前言
第一部分 走近Java
第1章 走近Java
1.1 概述
1.2 Java技術體係
1.3 Java發展史
1.4 Java虛擬機發展史
1.4.1 Sun Classic Exact VM
1.4.2 Sun HotSpot VM
1.4.3 Sun Mobile-Embedded VM Meta-Circular VM
1.4.4 BEA JRockit IBM J9 VM
1.4.5 Azul VM BEA Liquid VM
1.4.6 Apache Harmony Google Android Dalvik VM
1.4.7 Microsoft JVM及其他
1.5 展望Java技術的未來
1.5.1 模塊化
1.5.2 混閤語言
1.5.3 多核並行
1.5.4 進一步豐富語法
1.5.5 64位虛擬機
1.6 實戰:自己編譯JDK
1.6.1 獲取JDK源碼
1.6.2 係統需求
1.6.3 構建編譯環境
1.6.4 進行編譯
1.6.5 在IDE工具中進行源碼調試
1.7 本章小結
第二部分 自動內存管理機製
第2章 Java內存區域與內存溢齣異常
2.1 概述
2.2 運行時數據區域
2.2.1 程序計數器
2.2.2 Java虛擬機棧
2.2.3 本地方法棧
2.2.4 Java堆
2.2.5 方法區
2.2.6 運行時常量池
2.2.7 直接內存
2.3 HotSpot虛擬機對象探秘
2.3.1 對象的創建
2.3.2 對象的內存布局
2.3.3 對象的訪問定位
2.4 實戰:OutOfMemoryError異常
2.4.1 Java堆溢齣
2.4.2 虛擬機棧和本地方法棧溢齣
2.4.3 方法區和運行時常量池溢齣
2.4.4 本機直接內存溢齣
2.5 本章小結
第3章 垃圾收集器與內存分配策略
3.1 概述
3.2 對象已死嗎
3.2.1 引用計數算法
3.2.2 可達性分析算法
3.2.3 再談引用
3.2.4 生存還是死亡
3.2.5 迴收方法區
3.3 垃圾收集算法
3.3.1 標記-清除算法
3.3.2 復製算法
3.3.3 標記-整理算法
3.3.4 分代收集算法
3.4 HotSpot的算法實現
3.4.1 枚舉根節點
3.4.2 安全點
3.4.3 安全區域
3.5 垃圾收集器
3.5.1 Serial收集器
3.5.2 ParNew收集器
3.5.3 Parallel Scavenge收集器
3.5.4 Serial Old收集器
3.5.5 Parallel Old收集器
3.5.6 CMS收集器
3.5.7 G1收集器
3.5.8 理解GC日誌
3.5.9 垃圾收集器參數總結
3.6 內存分配與迴收策略
3.6.1 對象優先在Eden分配
3.6.2 大對象直接進入老年代
3.6.3 長期存活的對象將進入老年代
3.6.4 動態對象年齡判定
3.6.5 空間分配擔保
3.7 本章小結
第4章 虛擬機性能監控與故障處理工具
4.1 概述
4.2 JDK的命令行工具
4.2.1 jps:虛擬機進程狀況工具
4.2.2 jstat:虛擬機統計信息監視工具
4.2.3 jinfo:Java配置信息工具
4.2.4 jmap:Java內存映像工具
4.2.5 jhat:虛擬機堆轉儲快照分析工具
4.2.6 jstack:Java堆棧跟蹤工具
4.2.7 HSDIS:JIT生成代碼反匯編
4.3 JDK的可視化工具
4.3.1 JConsole:Java監視與管理控製颱
4.3.2 VisualVM:多閤一故障處理工具
4.4 本章小結
第5章 調優案例分析與實戰
5.1 概述
5.2 案例分析
5.2.1 高性能硬件上的程序部署策略
5.2.2 集群間同步導緻的內存溢齣
5.2.3 堆外內存導緻的溢齣錯誤
5.2.4 外部命令導緻係統緩慢
5.2.5 服務器JVM進程崩潰
5.2.6 不恰當數據結構導緻內存占用過大
5.2.7 由Windows虛擬內存導緻的長時間停頓
5.3 實戰:Eclipse運行速度調優
5.3.1 調優前的程序運行狀態
5.3.2 升級JDK 1.6的性能變化及兼容問題
5.3.3 編譯時間和類加載時間的優化
5.3.4 調整內存設置控製垃圾收集頻率
5.3.5 選擇收集器降低延遲
5.4 本章小結
第三部分 虛擬機執行子係統
第6章 類文件結構
6.1 概述
6.2 無關性的基石
6.3 Class類文件的結構
6.3.1 魔數與Class文件的版本
6.3.2 常量池
6.3.3 訪問標誌
6.3.4 類索引、父類索引與接口索引集閤
6.3.5 字段錶集閤
6.3.6 方法錶集閤
6.3.7 屬性錶集閤
6.4 字節碼指令簡介
6.4.1 字節碼與數據類型
6.4.2 加載和存儲指令
6.4.3 運算指令
6.4.4 類型轉換指令
6.4.5 對象創建與訪問指令
6.4.6 操作數棧管理指令
6.4.7 控製轉移指令
6.4.8 方法調用和返迴指令
6.4.9 異常處理指令
6.4.10 同步指令
6.5 公有設計和私有實現
6.6 Class文件結構的發展
6.7 本章小結
第7章 虛擬機類加載機製
7.1 概述
7.2 類加載的時機
7.3 類加載的過程
7.3.1 加載
7.3.2 驗證
7.3.3 準備
7.3.4 解析
7.3.5 初始化
7.4 類加載器
7.4.1 類與類加載器
7.4.2 雙親委派模型
7.4.3 破壞雙親委派模型
7.5 本章小結
第8章 虛擬機字節碼執行引擎
8.1 概述
8.2 運行時棧幀結構
8.2.1 局部變量錶
8.2.2 操作數棧
8.2.3 動態連接
8.2.4 方法返迴地址
8.2.5 附加信息
8.3 方法調用
8.3.1 解析
8.3.2 分派
8.3.3 動態類型語言支持
8.4 基於棧的字節碼解釋執行引擎
8.4.1 解釋執行
8.4.2 基於棧的指令集與基於寄存器的指令集
8.4.3 基於棧的解釋器執行過程
8.5 本章小結
第9章 類加載及執行子係統的案例與實戰
9.1 概述
9.2 案例分析
9.2.1 Tomcat:正統的類加載器架構
9.2.2 OSGi:靈活的類加載器架構
9.2.3 字節碼生成技術與動態代理的實現
9.2.4 Retrotranslator:跨越JDK版本
9.3 實戰:自己動手實現遠程執行功能
9.3.1 目標
9.3.2 思路
9.3.3 實現
9.3.4 驗證
9.4 本章小結
第四部分 程序編譯與代碼優化
第10章 早期(編譯期)優化
10.1 概述
10.2 Javac編譯器
10.2.1 Javac的源碼與調試
10.2.2 解析與填充符號錶
10.2.3 注解處理器
10.2.4 語義分析與字節碼生成
10.3 Java語法糖的味道
10.3.1 泛型與類型擦除
10.3.2 自動裝箱、拆箱與遍曆循環
10.3.3 條件編譯
10.4 實戰:插入式注解處理器
10.4.1 實戰目標
10.4.2 代碼實現
10.4.3 運行與測試
10.4.4 其他應用案例
10.5 本章小結
第11章 晚期(運行期)優化
11.1 概述
11.2 HotSpot虛擬機內的即時編譯器
11.2.1 解釋器與編譯器
11.2.2 編譯對象與觸發條件
11.2.3 編譯過程
11.2.4 查看及分析即時編譯結果
11.3 編譯優化技術
11.3.1 優化技術概覽
11.3.2 公共子錶達式消除
11.3.3 數組邊界檢查消除
11.3.4 方法內聯
11.3.5 逃逸分析
11.4 Java與CC++的編譯器對比
11.5 本章小結
第五部分 高效並發
第12章 Java內存模型與綫程
12.1 概述
12.2 硬件的效率與一緻性
12.3 Java內存模型
12.3.1 主內存與工作內存
12.3.2 內存間交互操作
12.3.3 對於volatile型變量的特殊規則
12.3.4 對於long和double型變量的特殊規則
12.3.5 原子性、可見性與有序性
12.3.6 先行發生原則
12.4 Java與綫程
12.4.1 綫程的實現
12.4.2 Java綫程調度
12.4.3 狀態轉換
12.5 本章小結
第13章 綫程安全與鎖優化
13.1 概述
13.2 綫程安全
13.2.1 Java語言中的綫程安全
13.2.2 綫程安全的實現方法
13.3 鎖優化
13.3.1 自鏇鎖與自適應自鏇
13.3.2 鎖消除
13.3.3 鎖粗化
13.3.4 輕量級鎖
13.3.5 偏嚮鎖
13.4 本章小結
附 錄
附錄A 編譯Windows版的OpenJDK
附錄B 虛擬機字節碼指令錶
附錄C HotSpot虛擬機主要參數錶
附錄D 對象查詢語言(OQL)簡介
附錄E JDK曆史版本軌跡
《Java核心技術 捲I:基礎知識(原書第10版)》
譯者序
前言
緻謝
第1章 Java程序設計概述 1
1.1 Java程序設計平颱 1
1.2 Java“白皮書”的關鍵術語 2
1.3 Java applet與Internet 6
1.4 Java發展簡史 7
1.5 關於Java的常見誤解 9
第2章 Java程序設計環境 12
2.1 安裝Java開發工具包 12
2.2 使用命令行工具 16
2.3 使用集成開發環境 18
2.4 運行圖形化應用程序 21
2.5 構建並運行applet 23
第3章 Java的基本程序設計結構 28
3.1 一個簡單的Java應用程序 28
3.2 注釋 31
3.3 數據類型 32
3.4 變量 36
3.5 運算符 38
3.6 字符串 45
3.7 輸入輸齣 55
3.8 控製流程 63
3.9 大數值 76
3.10 數組 78
第4章 對象與類 91
4.1 麵嚮對象程序設計概述 91
4.2 使用預定義類 95
4.3 用戶自定義類 103
4.4 靜態域與靜態方法 112
4.5 方法參數 118
4.6 對象構造 123
4.7 包 131
4.8 類路徑 137
4.9 文檔注釋 140
4.10 類設計技巧 144
第5章 繼承 147
5.1 類、超類和子類 147
5.2 Object:所有類的超類 166
5.3 泛型數組列錶 178
5.4 對象包裝器與自動裝箱 184
5.5 參數數量可變的方法 187
5.6 枚舉類 188
5.7 反射 190
5.8 繼承的設計技巧 208
第6章 接口、lambda錶達式與內部類 211
6.1 接口 211
6.2 接口示例 222
6.3 lambda錶達式 231
6.4 內部類 242
6.5 代理 258
第7章 異常、斷言和日誌 264
7.1 處理錯誤 264
7.2 捕獲異常 271
7.3 使用異常機製的技巧 282
7.4 使用斷言 285
7.5 記錄日誌 289
7.6 調試技巧 304
第8章 泛型程序設計 309
8.1 為什麼要使用泛型程序設計 309
8.2 定義簡單泛型類 311
8.3 泛型方法 313
8.4 類型變量的限定 314
8.5 泛型代碼和虛擬機 316
8.6 約束與局限性 320
8.7 泛型類型的繼承規則 328
8.8 通配符類型 330
8.9 反射和泛型 337
第9章 集閤 344
9.1 Java集閤框架 344
9.2 具體的集閤 353
9.3 映射 372
9.4 視圖與包裝器 381
9.5 算法 388
9.6 遺留的集閤 396
第10章 圖形程序設計 403
10.1 Swing概述 403
10.2 創建框架 407
10.3 框架定位 409
10.4 在組件中顯示信息 415
10.5 處理2D圖形 419
10.6 使用顔色 426
10.7 文本使用特殊字體 429
10.8 顯示圖像 435
第11章 事件處理 439
11.1 事件處理基礎 439
11.2 動作 453
11.3 鼠標事件 459
11.4 AWT事件繼承層次 465
第12章 Swing用戶界麵組件 469
12.1 Swing和模型–視圖–控製器設計模式 469
12.2 布局管理概述 474
12.3 文本輸入 481
12.4 選擇組件 488
12.5 菜單 504
12.6 復雜的布局管理 518
12.7 對話框 541
12.8 GUI程序排錯 573
第13章 部署Java應用程序 580
13.1 JAR文件 580
13.2 應用首選項的存儲 586
13.3 服務加載器 596
13.4 applet 598
13.5 Java Web Start 614
第14章 並發 624
14.1 什麼是綫程 624
14.2 中斷綫程 632
14.3 綫程狀態 635
14.4 綫程屬性 638
14.5 同步 640
14.6 阻塞隊列 668
14.7 綫程安全的集閤 673
14.8 Callable與Future 681
14.9 執行器 685
14.10 同步器 696
14.11 綫程與Swing 698
附錄A Java關鍵字 710
Java編程藝術:從基礎到精通,打造堅實技術根基 這是一套為Java開發者量身打造的進階指南,旨在幫助您係統地掌握Java語言的核心機製,理解其底層原理,並最終成為一名能夠獨立解決復雜問題的資深工程師。我們將深入剖析Java編程的方方麵麵,從最基礎的概念齣發,逐步攀升至高級特性和性能優化,確保您在每一次閱讀中都能獲得實質性的提升。 第一捲:Java語言深度解析與核心特性 本捲將帶您走進Java語言的靈魂深處,不僅僅是語法層麵的學習,更重要的是理解Java設計背後的哲學和原理。 第一部分:Java語言基礎的重塑與升華 數據類型與變量的細微差彆: 我們將不僅僅停留在基本數據類型的介紹,而是深入探討它們在內存中的存儲方式,以及整數類型、浮點類型在運算過程中可能遇到的精度問題和溢齣情況。理解“值傳遞”和“引用傳遞”的本質區彆,以及它們在實際編程中的應用場景,對於避免許多常見的bug至關重要。 運算符的潛規則: 探索位運算符的妙用,它們在性能優化和底層操作中扮演著不可或缺的角色。理解短路邏輯運算符(&&和||)的執行機製,以及它們如何影響程序的控製流。 控製流程的精妙運用: 除瞭基本的if-else、switch、for、while循環,我們將深入探討break、continue、return在不同場景下的行為,以及標簽(labeled statements)的正確使用方法,用以簡化復雜的嵌套循環邏輯。 方法的高級技巧: 理解遞歸的原理和性能考量,以及如何通過尾遞歸優化來規避棧溢齣的風險。學習方法重載(overloading)和方法重寫(overriding)的深入區彆,以及它們在麵嚮對象設計中的作用。探索可變參數(varargs)的便捷之處,並瞭解其底層實現。 麵嚮對象編程(OOP)的基石: 類與對象: 深入理解封裝、繼承、多態這三大麵嚮對象特性。我們不隻停留在理論層麵,而是通過大量實際代碼示例,展示如何設計齣優雅、可維護的類。 訪問控製修飾符: 詳細解析public, protected, default, private的權限範圍,理解它們在不同包和繼承關係下的行為,並學習如何利用它們來構建健壯的API。 構造器(Constructor)的奧秘: 理解構造器的作用,包括默認構造器、參數化構造器、私有構造器(用於單例模式),以及構造器鏈(constructor chaining)的使用。 繼承的深度: 探索單繼承和多重繼承的區彆,以及Java如何通過接口(interface)來模擬多重繼承。理解super關鍵字的使用,以及子類如何調用父類的構造器和方法。 多態的威力: 深入理解嚮上轉型(upcasting)和嚮下轉型(downcasting),以及運行時類型信息(RTTI)在多態中的作用。通過實際案例,展示多態如何實現代碼的靈活性和可擴展性。 抽象類與接口(Interface): 區分抽象類和接口的異同,理解它們各自的應用場景。學習接口的默認方法(default methods)和靜態方法(static methods),以及它們如何為接口增加新功能而不破壞現有實現。 集閤框架(Collections Framework)的精髓: List接口: 深入對比ArrayList和LinkedList的性能特點,理解它們在插入、刪除、訪問操作上的效率差異。 Set接口: 剖析HashSet、LinkedHashSet、TreeSet的工作原理,理解哈希錶、鏈錶和紅黑樹在實現這些集閤時的作用。重點講解HashSet的哈希衝突解決機製。 Map接口: 深度解析HashMap、LinkedHashMap、TreeMap的工作原理。重點分析HashMap的鍵值對存儲、哈希衝突和擴容機製。理解TreeMap基於紅黑樹的有序性。 迭代器(Iterator)與增強for循環: 理解迭代器的作用,以及如何安全地在遍曆過程中進行元素的修改。 泛型(Generics)的應用: 深入理解泛型的類型擦除(type erasure)機製,以及泛型如何提高代碼的類型安全性和可讀性。學習泛型通配符(wildcards),如上界通配符(upper bound)和下界通配符(lower bound),以及它們在方法參數和返迴類型中的應用。 第二部分:Java核心API與實用特性 異常處理(Exception Handling)的藝術: Checked Exception vs. Unchecked Exception: 深入理解兩者的區彆,以及它們對程序健壯性的影響。 try-catch-finally塊: 掌握異常捕獲和處理的正確姿勢,以及finally塊的執行時機。 throw和throws關鍵字: 學習如何主動拋齣異常,以及如何在方法簽名中聲明可能拋齣的異常。 自定義異常: 學習如何創建和使用自定義異常,以更精確地描述程序運行中的錯誤。 try-with-resources語句: 掌握這一現代Java特性,用於自動管理實現瞭AutoCloseable接口的資源,避免資源泄露。 輸入/輸齣(I/O)流的原理: 字節流(Byte Streams)與字符流(Character Streams): 理解它們之間的區彆,以及何時使用哪種流。 InputStream與OutputStream: 深入瞭解各種實現類的作用,如FileInputStream, FileOutputStream, BufferedInputStream, BufferedOutputStream等,並分析它們的性能優化。 Reader與Writer: 深入瞭解各種實現類的作用,如FileReader, FileWriter, BufferedReader, BufferedWriter等,以及字符編碼的問題。 序列化(Serialization): 理解Java對象序列化的原理,以及如何實現Serializable接口,並將對象保存到文件或網絡傳輸。 多綫程(Multithreading)的並發之道: 綫程的創建與生命周期: 學習Thread類和Runnable接口的兩種創建綫程的方式,以及綫程在新建、就緒、運行、阻塞、終止等狀態的轉換。 綫程同步: 深入理解synchronized關鍵字的作用,以及它在方法和代碼塊中的應用。學習wait(), notify(), notifyAll()的配閤使用,以實現綫程間的通信。 Lock接口與Condition對象: 掌握比synchronized更靈活的鎖機製,理解ReentrantLock, Condition的顯式鎖和條件變量,以及它們在復雜並發場景下的應用。 綫程池(Thread Pool): 理解綫程池的優勢,以及如何使用ExecutorService及其相關類(如ThreadPoolExecutor, ScheduledThreadPoolExecutor)來管理綫程,提高資源利用率和程序性能。 並發工具類: 介紹並使用Java.util.concurrent包下的高級並發工具,如CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore, Phaser等,它們能夠極大地簡化並發編程的復雜性。 網絡編程基礎: Socket編程: 學習如何使用ServerSocket和Socket類進行TCP通信,實現客戶端與服務器端的數據交互。 DatagramSocket編程: 學習如何使用DatagramSocket和DatagramPacket進行UDP通信,理解其無連接、不可靠的特性。 反射(Reflection)機製: 探索Java反射的強大功能,包括在運行時獲取類信息、實例化對象、調用方法、訪問屬性等。學習其在框架開發、動態代理等領域的應用,並注意其性能開銷。 注解(Annotations)的運用: 學習如何使用內置注解(如@Override, @Deprecated, @SuppressWarnings)以及如何定義和使用自定義注解。理解注解在框架配置、代碼生成等方麵的作用。 第二捲:Java虛擬機(JVM)深度剖析與性能優化 本捲將帶領您深入Java虛擬機(JVM)的內部運作機製,理解Java代碼是如何被執行的,以及如何通過優化JVM參數和代碼,達到極緻的性能。 第一部分:Java虛擬機(JVM)的架構與內存模型 JVM的組成部分: 類加載器子係統(Class Loader Subsystem): 詳細解析JVM如何加載、連接(驗證、準備、解析)和初始化class文件。理解啓動類加載器、擴展類加載器、應用程序類加載器三層加載機製,以及雙親委派模型(Parent Delegation Model)的原理和重要性,防止惡意代碼篡騙係統類。 運行時數據區(Runtime Data Areas): 深入剖析JVM運行時內存的各個區域: 程序計數器(Program Counter Register): 理解其在多綫程環境下的作用,用於指示當前綫程正在執行的字節碼指令地址。 Java虛擬機棧(Java Virtual Machine Stacks): 詳細講解棧幀(Stack Frame)的組成,包括局部變量錶、操作數棧、動態鏈接、方法返迴地址。理解棧溢齣(StackOverflowError)的成因。 本地方法棧(Native Method Stacks): 瞭解其與Java虛擬機棧的區彆,以及它如何為調用本地方法(如C/C++編寫的方法)提供支持。 堆(Heap): 這是Java對象存儲的主要區域。深入理解堆的劃分:年輕代(Young Generation)的Eden區、Survivor區(S0和S1),以及老年代(Old Generation)。 方法區(Method Area): 理解其存儲類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。重點講解其在Java 8+中被元空間(Metaspace)取代的背景和原因。 執行引擎(Execution Engine): 解釋器(Interpreter): 理解Java代碼是如何被逐行解釋執行的。 即時編譯器(Just-In-Time Compiler, JIT): 深入瞭解C1(客戶端)和C2(服務器)編譯器的作用,以及它們如何將熱點代碼編譯成本地機器碼,從而顯著提升程序性能。講解分層編譯(Tiered Compilation)的概念。 本地方法接口(Native Method Interface, JNI): 瞭解JNI的作用,以及它如何讓Java代碼調用本地代碼,反之亦然。 Java內存模型(Java Memory Model, JMM): 內存可見性(Visibility): 深入理解volatile關鍵字的作用,以及它如何保證多綫程環境下變量的可見性。 原子性(Atomicity): 理解Java語言層麵的原子性操作,以及如何通過鎖機製(synchronized, Lock)來保證復閤操作的原子性。 有序性(Ordering): 理解Java內存模型對指令重排的規定,以及happens-before原則如何確保並發程序的正確性。 第二部分:垃圾迴收(Garbage Collection, GC)機製詳解 垃圾迴收的基本概念: 什麼是垃圾? 理解哪些對象是垃圾,哪些不是。 垃圾迴收的意義: 為什麼需要垃圾迴收,它如何解放程序員的雙手,避免內存泄露。 垃圾標記(Marking)算法: 引用計數法(Reference Counting): 瞭解其基本原理,以及循環引用的缺點。 可達性分析算法(Reachability Analysis): 深入理解GC Roots(虛擬機棧、方法區、本地方法棧等)的概念,以及JVM如何通過GC Roots的引用鏈來判斷對象是否存活。 垃圾清除(Sweeping/Compacting)算法: 標記-清除算法(Mark-Sweep): 理解其工作流程,以及可能産生的內存碎片問題。 標記-復製算法(Mark-Copy): 深入理解其在年輕代的應用,以及如何通過劃分Eden區和Survivor區來提高效率。 標記-整理算法(Mark-Compact): 理解其在老年代的應用,以及如何解決內存碎片問題。 經典的垃圾收集器(Garbage Collectors): Serial GC: 最簡單的單綫程收集器,適用於單核CPU或對暫停時間要求不高的場景。 Parallel GC (Throughput Collector): 多綫程並行收集器,以吞吐量為目標,適閤對響應時間要求不高的後颱應用。 CMS (Concurrent Mark Sweep) GC: 追求最短暫停時間的並發收集器,但存在內存碎片問題,已在Java 9+中廢棄。 G1 (Garbage-First) GC: 區域化的垃圾收集器,能夠滿足多樣的暫停時間目標,成為Java 9+的默認垃圾收集器,應用廣泛。 ZGC和Shenandoah GC: 關注超低延遲的垃圾收集器,適用於對延遲極其敏感的應用。 GC的調優: JVM內存參數調優: 深入講解`-Xms`, `-Xmx`, `-XX:NewRatio`, `-XX:SurvivorRatio`, `-XX:MaxTenuringThreshold`, `-XX:MetaspaceSize`等常用參數的作用。 選擇閤適的垃圾收集器: 根據應用場景(如Web應用、大數據處理、桌麵應用)選擇最適閤的GC。 GC日誌分析: 學習如何解讀GC日誌,分析GC發生的頻率、耗時,以及內存分配情況,從而定位性能瓶頸。 第三部分:JVM性能優化與深入探索 JVM類加載機製的深入: 再次強調雙親委派模型,並分析其在安全性和可靠性上的重要作用。探討沙箱安全模型。 字節碼(Bytecode)的生成與理解: 簡要介紹Java編譯器如何將Java源碼編譯成JVM能夠理解的字節碼。學習使用javap工具反編譯class文件,理解字節碼指令,為更深層次的優化打下基礎。 JIT編譯器的優化策略: 深入理解JVM如何識彆“熱點代碼”,並對其進行激進的優化,例如方法內聯、逃逸分析等。 逃逸分析(Escape Analysis): 深入理解這一重要的JIT優化技術,它如何幫助JVM判斷對象的作用域,從而實現棧上分配、同步消除等優化,大幅度提升性能。 JVM參數詳解與應用: 除瞭內存參數,還將涉及堆外內存(Direct Memory)的控製、GC綫程的配置、JIT編譯器的相關參數等,幫助您全麵掌握JVM的運行時行為。 性能監控與診斷工具: JDK自帶工具: 熟練使用`jps`, `jstat`, `jmap`, `jstack`, `jcmd`等命令行工具,用於查看進程信息、監控GC、分析內存、查看綫程堆棧。 可視化工具: 介紹VisualVM, JConsole等GUI工具,它們提供瞭更加直觀的監控和診斷界麵。 性能剖析工具(Profilers): 簡要介紹JProfiler, YourKit等商業工具,它們能夠提供更深入的性能分析,幫助您找齣CPU和內存使用的瓶頸。 JVM的安全性: 簡要探討JVM的安全模型,以及字節碼校驗、類加載器隔離等安全機製。 Java模塊化(Project Jigsaw): 介紹Java 9引入的模塊化係統,它如何改進Java的組織結構、安全性和可維護性,並對JVM的類加載和鏈接産生影響。 學習路徑與目標 通過這兩本書的係統學習,您將: 建立紮實的Java編程基礎: 掌握Java語言的方方麵麵,能夠編寫齣高質量、高效率的代碼。 深刻理解Java的核心機製: 洞悉Java語言設計背後的原理,理解麵嚮對象、並發、集閤等核心特性的實現機製。 精通JVM的工作原理: 瞭解JVM的內存模型、垃圾迴收機製、即時編譯等關鍵技術,知其然更知其所以然。 掌握性能調優的藝術: 能夠通過分析JVM行為和日誌,定位性能瓶頸,並運用各種調優手段,顯著提升Java應用的性能。 成為一名技術自信的開發者: 能夠獨立解決復雜的技術問題,並在團隊中發揮關鍵作用。 這套書不僅是學習Java的教材,更是一本幫助您構建深厚技術功底、走嚮技術巔峰的實踐指南。無論您是初學者希望快速掌握Java,還是有一定經驗的開發者尋求突破,都能在這套書中找到您需要的知識和啓發。