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[美] Oaks 著

圖書標籤:

• Java
• 性能優化
• JVM
• 內存管理
• 並發編程
• 多綫程
• 基準測試
• 代碼分析
• 性能調優
• 實戰案例

店鋪： 墨硯聚客圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115413765

商品編碼：28708954313

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2016-03-01

內容介紹

內容介紹
基本信息

書名：	Java性能quanwei指南
作者：	(美)Oaks	開本：
定價：	79	頁數：
現價：	見1；CY=CY部	齣版時間	2016-03
書號：	9787115413765	印刷時間：
齣版社：	人民郵電齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介 Scott Oaks是Oracle公司的一位架構師，專注研究Oracle中間件軟件的性能。加入Oracle之前，他曾於Sun Microsystem公司任職多年，在多個技術領域都有建樹，包括SunOS的內核、網絡程序設計、Windows係統的遠程方法調用（RPC）以及OPEN LOOK虛擬窗口管理器。1996年，Scott成為Sun公司的Java布道師，並於2001年加入Sun公司的Java性能小組——從那時起他J一直專注於Java的性能提升。此外，Scott也在O'Reilly齣版社齣版瞭多部書籍，包括Java Security、Java Threads、JXTA in a Nutshell和Jini in a Nutshell。 精彩導讀 目錄

DI1章　導論　　1

1.1　概述　　2

1.2　平颱版本約定　　2

1.3　全麵的性能調優　　4

1.3.1　編寫更好的算法　　4

1.3.2　編寫更少的代碼　　4

1.3.3　老調重彈的過早優化　　5

1.3.4　其他：數據庫很可能J是瓶頸　　6

1.3.5　常見的優化　　7

1.4　小結　　8

D2章　性能測試方法　　9

2.1　原則1：測試真實應用　　9

2.1.1　微基準測試　　9

2.1.2　宏基準測試　　13

2.1.3　介基準測試　　15

2.1.4　代碼示例　　16

2.2　原則2：理解批處理流逝時間、吞吐量和響應時間　　19

2.2.1　批處理流逝時間　　19

2.2.2　吞吐量測試　　20

2.2.3　響應時間測試　　20

2.3　原則3：用統計方法應對性能的變化　　23

2.4　原則4：盡早頻繁測試　　26

2.5　小結　　28

D3章　Java性能調優工具箱　　29

3.1　操作係統的工具和分析　　29

3.1.1　CPU使用率　　29

3.1.2　CPU運行隊列　　32

3.1.3　磁盤使用率　　33

3.1.4　網絡使用率　　34

3.2　Java監控工具　　35

3.2.1　基本的VM信息　　36

3.2.2　綫程信息　　39

3.2.3　類信息　　39

3.2.4　實時GC分析　　39

3.2.5　事後堆轉儲　　39

3.3　性能分析工具　　39

3.3.1　采樣分析器　　40

3.3.2　探查分析器　　41

3.3.3　阻塞方法和綫程時間綫　　42

3.3.4　本地分析器　　44

3.4　Java任務控製　　45

3.4.1　Java飛行記錄器　　46

3.4.2　開啓JFR　　52

3.4.3　選擇JFR 事件　　54

3.5　小結　　56

D4章　JIT編譯器　　58

4.1　JIT編譯器：概覽　　58

4.2　調優入門：選擇編譯器類型（Client、Server或二者同用）　　61

4.2.1　優化啓動　　62

4.2.2　優化批處理　　63

4.2.3　優化長時間運行的應用　　64

4.3　Java和JIT編譯器版本　　64

4.4　編譯器中級調優　　67

4.4.1　調優代碼緩存　　67

4.4.2　編譯閾值　　68

4.4.3　檢測編譯過程　　70

4.5　GJ編譯器調優　　73

4.5.1　編譯綫程　　73

4.5.2　內聯　　74

4.5.3　逃逸分析　　75

4.6　逆優化　　76

4.6.1　代碼被丟棄　　77

4.6.2　逆優化僵屍代碼　　78

4.7　分層編譯級彆　　79

4.8　小結　　80

D5章　垃圾收集入門　　81

5.1　垃圾收集概述　　81

5.1.1　分代垃圾收集器　　83

5.1.2　GC算法　　84

5.1.3　選擇GC算法　　87

5.2　GC調優基礎　　92

5.2.1　調整堆的大小　　92

5.2.2　代空間的調整　　95

5.2.3　YJ代和元空間的調整　　96

5.2.4　控製並發　　97

5.2.5　自適應調整　　98

5.3　垃圾迴收工具　　99

5.4　小結　　102

D6章　垃圾收集算法　　103

6.1　理解Throughput收集器　　103

6.2　理解CMS收集器　　109

6.2.1　針對並發模式失效的調優　　113

6.2.2　CMS收集器的YJ代調優　　116

6.2.3　增量式CMS垃圾收集　　117

6.3　理解G1垃圾收集器　　118

6.4　GJ調優　　126

6.4.1　晉升及Survivor空間　　126

6.4.2　分配大對象　　129

6.4.3　AggressiveHeap標誌　　136

6.4.4　全盤掌控堆空間的大小　　137

6.5　小結　　138

D7章　堆內存zui佳實踐　　140

7.1　堆分析　　140

7.1.1　堆直方圖　　141

7.1.2　堆轉儲　　142

7.1.3　內存溢齣錯誤　　146

7.2　減少內存使用　　149

7.2.1　減少對象大小　　149

7.2.2　延遲初始化　　152

7.2.3　不可變對象和標準化對象　　156

7.2.4　字符串的保留　　157

7.3　對象生命周期管理　　160

7.3.1　對象重用　　160

7.3.2　弱引用、軟引用與其他引用　　165

7.4　小結　　175

D8章　原生內存zui佳實踐　　176

8.1　內存占用　　176

8.1.1　測量內存占用　　177

8.1.2　內存占用zui小化　　178

8.1.3　原生NIO緩衝區　　178

8.1.4　原生內存跟蹤　　179

8.2　針對不同操作係統優化JVM　　182

8.2.1　大頁　　182

8.2.2　壓縮的oop　　185

8.3　小結　　187

D9章　綫程與同步的性能　　188

9.1　綫程池與ThreadPoolExecutor　　188

9.1.1　設置zui大綫程數　　189

9.1.2　設置zui小綫程數　　192

9.1.3　綫程池任務大小　　193

9.1.4　設置ThreadPoolExecutor的大小　　193

9.2　ForkJoinPool　　195

9.3　綫程同步　　201

9.3.1　同步的代價　　202

9.3.2　避免同步　　205

9.3.3　僞共享　　208

9.4　JVM綫程調優　　211

9.4.1　調節綫程棧大小　　211

9.4.2　偏嚮鎖　　212

9.4.3　自鏇鎖　　212

9.4.4　綫程優先級　　213

9.5　監控綫程與鎖　　213

9.5.1　查看綫程　　214

9.5.2　查看阻塞綫程　　214

9.6　小結　　217

DI10章　Java EE 性能調優　　218

10.1　Web容器的基本性能　　218

10.2　綫程池　　222

10.3　EJB會話Bean　　223

10.3.1　調優EJB對象池　　223

10.3.2　調優EJB緩存　　225

10.3.3　本地和遠程實例　　226

10.4　XML和JSON處理　　227

10.4.1　數據大小　　227

10.4.2　解析和編組概述　　229

10.4.3　選擇解析器　　230

10.4.4　XML驗證　　235

10.4.5　文檔模型　　237

10.4.6　Java對象模型　　240

10.5　對象序列化　　241

10.5.1　transient字段　　241

10.5.2　覆蓋默認的序列化　　241

10.5.3　壓縮序列化數據　　244

10.5.4　追蹤對象復製　　246

10.6　Java EE網絡API　　248

10.7　小結　　250

DI11章　數據庫性能的zui佳實踐　　251

11.1　JDBC　　251

11.1.1　JDBC驅動程序　　252

11.1.2　預處理語句和語句池　　253

11.1.3　JDBC連接池　　255

11.1.4　事務　　256

11.1.5　結果集的處理　　262

11.2　JPA　　264

11.2.1　事務處理　　264

11.2.2　對JPA的寫性能進行優化　　267

11.2.3　對JPA的讀性能進行優化　　268

11.2.4　JPA緩存　　271

11.2.5　JPA的隻讀實體　　276

11.3　小結　　277

DI12章　Java SE API技巧　　278

12.1　緩衝式I/O　　278

12.2　類加載　　280

12.3　隨機數　　284

12.4　Java原生接口　　285

12.5　異常　　287

12.6　字符串的性能　　290

12.7　日誌　　291

12.8　Java集閤類API　　292

12.8.1　同步還是非同步　　293

12.8.2　設定集閤的大小　　294

12.8.3　集閤與內存使用效率　　295

12.9　AggressiveOpts標誌　　296

12.9.1　替代實現　　296

12.9.2　其他標誌　　297

12.10　Lambda錶達式和匿名類　　297

12.11　流和過濾器的性能　　300

12.12　小結　　302

附錄A　性能調優標誌摘要　　303

作者簡介　　312

關於封麵　　312

暫時沒有目錄，請見諒！

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《Java性能調優實戰》 內容簡介： 在瞬息萬變的軟件開發領域，性能從來不是可選項，而是決定産品生死存亡的關鍵要素。本書——《Java性能調優實戰》，將帶領您深入Java應用程序的底層，揭開性能的神秘麵紗，掌握從理論到實踐的全麵調優技藝。我們摒棄瞭空洞的概念和泛泛而談的理論，聚焦於那些在真實世界中能夠帶來顯著性能提升的切實可行的策略和技術。無論您是經驗豐富的Java開發者，還是初涉性能調優的新手，本書都將為您提供一套係統、深入且實用的指導，助您打造更快、更穩定、更高效的Java應用程序。 核心理念： 本書的核心理念是“理解、測量、優化”。我們堅信，隻有深入理解Java虛擬機（JVM）的工作原理，纔能準確地診斷性能瓶頸；隻有通過精確的測量和分析，纔能找到真正需要優化的關鍵點；而隻有運用科學、係統的方法進行優化，纔能獲得預期的效果。我們將一步步引導您建立起一套完整的性能分析和優化思維模型，讓您能夠自主地解決各種復雜的性能問題，而不是被動地等待彆人給齣解決方案。 本書內容深度解析： 第一部分：Java性能的基石——JVM深入剖析 理解Java的性能，首先要理解Java虛擬機（JVM）。這一部分將為您搭建堅實的JVM理論基礎，讓您知其然，更知其所以然。 JVM內存模型： 我們將詳細講解JVM的內存區域劃分，包括堆（Heap）、棧（Stack）、方法區（Method Area）、程序計數器（Program Counter）、本地方法棧（Native Method Stack）等。特彆會深入探討堆內存的細分，如新生代（Young Generation）的Eden區、Survivor區，以及老年代（Old Generation）。理解這些區域的生命周期、垃圾迴收機製在其中扮演的角色，是後續一切性能優化的前提。 垃圾迴收（GC）機製： 垃圾迴收是Java自動內存管理的核心，也是性能調優的重災區。本書將全麵剖析主流的垃圾迴收算法，包括Serial、Parallel、CMS（Concurrent Mark Sweep）以及最新的G1（Garbage-First）和ZGC、Shenandoah等。我們將詳細講解它們的原理、優缺點、適用場景，並通過實際案例演示如何選擇和配置閤適的GC算法，以及如何理解GC日誌，從中找齣潛在的GC暫停時間過長、吞吐量下降等問題。 類加載機製： 盡管類加載機製本身不直接構成性能瓶頸，但其效率和過程對應用程序的啓動速度和內存占用有一定影響。我們將探討雙親委派模型、類加載器的工作流程，以及如何避免不必要的類加載，從而微調應用的啓動性能。 即時編譯（JIT）與代碼優化： JVM的JIT編譯器是實現Java高性能的關鍵。本書將深入講解JIT編譯器的兩層編譯（C1和C2）、熱點代碼的識彆、方法內聯、逃逸分析等優化技術。通過理解JIT的運作，您可以更好地編寫代碼，使其更容易被JIT優化，從而獲得更高的執行效率。 第二部分：性能瓶頸的診斷藝術——全麵剖析與測量工具 發現性能問題，就好比醫生診斷病癥。準確的診斷是有效治療的前提。這一部分將聚焦於如何運用各種工具和技術，精準定位應用程序的性能瓶頸。 性能監控與度量： 我們將介紹多種性能監控工具，包括JConsole、VisualVM、JMC（Java Mission Control）、Arthas等。您將學會如何使用這些工具實時查看JVM的各項指標，如CPU占用率、內存使用情況、綫程狀態、GC活動等。 Profiling（性能剖析）： Profiling是發現代碼層麵性能瓶頸的利器。本書將詳細講解CPU Profiling和Memory Profiling。您將學會如何使用JProfiler、YourKit等專業的Profiling工具，找齣消耗CPU時間最多的方法、産生大量對象的代碼段、存在內存泄漏的區域。我們將通過大量實際案例，演示如何解讀Profiling結果，並將其轉化為可執行的優化建議。 GC日誌分析： GC日誌是理解垃圾迴收行為最直接的依據。我們將深入講解不同GC算法的日誌格式，如何從中分析GC的頻率、暫停時間、堆內存的增長趨勢，以及如何根據日誌調整GC參數。 綫程分析與死鎖檢測： 並發是Java應用的重要特性，但也是性能問題的常見來源。我們將演示如何分析綫程dump（Thread Dump），識彆長時間阻塞的綫程、CPU密集型綫程，以及如何使用工具檢測和診斷死鎖。 係統級性能分析： 除瞭JVM內部，操作係統層麵的性能也至關重要。我們將簡要介紹如何利用top、iostat、vmstat等Linux命令，結閤JVM指標，進行端到端的性能分析。 第三部分：精益求精——Java應用程序的性能優化實戰 在準確診斷齣性能瓶頸之後，本書將帶您進入實戰優化環節，提供一係列行之有效的優化策略和技巧。 JVM調優參數深度解讀： 我們將係統梳理JVM常用的調優參數，並深入講解它們的含義、影響範圍以及如何根據實際場景進行配置。例如，堆大小的閤理設置（-Xms, -Xmx）、新生代與老年代的比例、GC綫程數、TLAB（Thread-Local Allocation Buffer）等。您將學會如何通過調整這些參數，來平衡吞吐量和響應時間。 垃圾迴收器選擇與配置： 基於前麵對GC機製的理解，本書將提供如何在不同負載和應用場景下選擇最閤適的GC收集器，並給齣相應的配置建議。例如，CMS在低延遲要求下的應用，G1在大型堆上的錶現，以及如何為ZGC/Shenandoah進行參數調優。 代碼層麵的優化技巧： 性能調優並非僅僅是JVM參數的調整，代碼的編寫方式同樣至關重要。我們將探討： 高效的數據結構與算法： 選擇閤適的數據結構（如`ArrayList` vs `LinkedList`，`HashMap` vs `TreeMap`）和算法，可以從根本上提升代碼效率。 字符串處理優化： `StringBuilder` vs `String`的性能差異，字符串拼接的陷阱。 集閤（Collections）的優化： 預估集閤大小，避免頻繁擴容；使用並發集閤，避免同步開銷。 IO操作優化： NIO（Non-blocking IO）的使用，緩衝區的閤理利用，避免頻繁的磁盤讀寫。 多綫程與並發優化： 綫程池的閤理配置，避免綫程創建和銷毀的開銷；鎖的粒度與競爭分析；`java.util.concurrent`包的深入應用。 避免內存泄漏： 講解常見的內存泄漏模式，如靜態集閤的無限製增長、監聽器未移除、緩存未失效等，並提供有效的檢測和避免方法。 分布式係統下的性能挑戰與調優： 在微服務和分布式架構日益普及的今天，分布式係統的性能調優變得尤為重要。本書將涉及： RPC框架的性能考量： 如Dubbo、gRPC等，如何優化序列化、網絡通信。 緩存策略優化： 分布式緩存（如Redis、Memcached）的讀寫性能、一緻性問題。 消息隊列的性能優化： Kafka、RabbitMQ等，如何保證消息傳遞的吞吐量和低延遲。 數據庫訪問優化： SQL優化、連接池配置、讀寫分離等。 性能測試與基準測試： 如何設計和執行有效的性能測試，以驗證優化效果並持續監控應用性能。我們將介紹JMeter、Gatling等負載測試工具的使用，以及如何進行基準測試（Benchmarking）來量化性能提升。 第四部分：高級主題與前沿展望 在掌握瞭基礎和進階的調優技巧後，本書還將為您帶來一些更深入的話題，以及對未來Java性能發展的展望。 特定場景下的性能優化： 例如，高並發Web應用的優化，大數據處理框架（如Spark、Hadoop）中的JVM調優，嵌入式Java應用的性能考量等。 性能問題排查的模式與思維： 總結一套解決性能問題的通用思路和方法論，讓您麵對未知性能問題時能夠從容應對。 Java性能優化的未來趨勢： 簡要介紹GraalVM、Project Panama等新技術對Java性能帶來的潛在影響。 本書特色： 理論與實踐並重： 深入淺齣的講解JVM原理，並輔以大量的實際案例和代碼示例，讓您在理解理論的同時，掌握動手實踐的能力。 工具驅動： 重點介紹和演示主流的性能分析和調優工具，讓您能夠快速上手，獨立完成性能診斷。 實戰導嚮： 聚焦於實際生産環境中常見的性能問題，提供切實可行的解決方案，避免紙上談兵。 循序漸進： 內容從基礎的JVM內存模型到復雜的分布式係統調優，逐步深入，適閤不同水平的讀者。 麵嚮未來： 關注Java性能技術的發展趨勢，幫助您保持技術的前沿性。 目標讀者： 有一定Java開發經驗，希望提升應用程序性能的開發者。 負責係統性能監控、調優和容量規劃的架構師或運維工程師。 對Java虛擬機底層原理和性能優化技術感興趣的工程師。 麵臨Java應用性能瓶頸，需要快速找到解決方案的團隊。 《Java性能調優實戰》不僅是一本書，更是您在Java性能優化道路上的忠實夥伴。通過閱讀本書，您將不再畏懼性能挑戰，而是能夠自信地駕馭Java應用程序的性能，為其注入澎湃動力，贏得市場先機。

評分☆☆☆☆☆

評價三：案例驅動，解決痛點 說實話，很多性能書籍讀起來像是在讀一本教科書，枯燥乏味，但這本書的魅力在於它的“問題導嚮”。它不是按部就班地講解知識點，而是圍繞著一係列真實的生産環境“疑難雜癥”展開論述。比如，針對某個特定業務場景下齣現的內存抖動問題，作者如何一步步利用Thread Dump、Heap Dump和火焰圖進行診斷，整個推導過程邏輯清晰、層層遞進，代入感極強。我特彆喜歡其中關於鎖競爭優化的章節，書中通過對比`synchronized`、`ReentrantLock`以及無鎖化設計在不同粒度鎖粒度下的性能錶現，給齣瞭非常實際的選型建議，而不是簡單地宣揚“無鎖優於一切”。這種基於實際代碼和真實數據的分析，讓理論知識立刻變得鮮活起來，真正解決瞭我在日常工作中遇到的那些“不知道從何下手”的性能黑盒問題。

評分☆☆☆☆☆

評價五：跨越邊界，預見未來 這本書的格局之大，在於它不僅迴顧瞭Java性能優化的曆史經驗，更重要的是，它開始探討麵嚮未來的技術趨勢。它對Project Loom（虛擬綫程）的討論，並非停留在新特性的介紹，而是深入分析瞭它將如何從根本上改變我們對綫程模型和資源管理的認知，進而影響現有的並發工具和性能調優範式。這種前瞻性的視角，讓這本書的價值遠超於一本工具書，它更像是一份行業發展趨勢的路綫圖。此外，書中對雲原生和微服務架構下性能挑戰的探討，也很有啓發性。它指齣瞭在容器化環境中，如何更精細地管理CPU和內存資源，以及如何應對分布式事務和跨網絡調用的延遲問題。讀完後，我感覺自己不僅僅掌握瞭如何優化當前的Java代碼，更重要的是，我已經對未來幾年內Java性能優化的主要戰場有瞭清晰的預判。

評分☆☆☆☆☆

評價二：體係嚴謹，視野宏大 這是一部具有極高工程價值的參考手冊，它的結構設計體現瞭作者對Java生態係統深刻的理解。我欣賞它從底層操作係統I/O到上層應用代碼優化的全景式覆蓋。它沒有局限於單一的技術棧，而是將網絡棧的延遲、操作係統調度的影響、乃至硬件緩存一緻性等宏觀因素都納入瞭考量範圍。書中關於JIT編譯器的優化路徑分析，詳盡地描述瞭逃逸分析、內聯展開等機製如何影響最終的機器碼效率，這對於編寫極緻性能代碼的架構師來說是無價之寶。更值得稱贊的是，它對基準測試（Benchmarking）的規範性強調，明確指齣瞭如何避免測試環境的汙染和測量偏差，這避免瞭大量開發者在實際工作中陷入“測試結果無法復現”的泥潭。這本書的深度要求讀者具備一定的計算機底層知識基礎，但其最終呈現的知識體係是無可替代的，它構建瞭一個從宏觀到微觀，層層遞進的性能優化框架。

評分☆☆☆☆☆

評價四：語言精煉，直擊核心 這本書的文字風格極為高效，沒有一句廢話，作者似乎是抱著“最短路徑原則”來組織內容的。對於一些復雜的概念，例如Volatile語義的內存屏障實現，它能用最精煉的語言勾勒齣其本質，並立刻引齣在特定JDK版本中的實際應用效果。這種直擊核心的敘述方式，極大地提高瞭閱讀效率。它沒有刻意去拔高概念的難度，而是專注於闡述“它為什麼是這樣工作”以及“我們該如何利用它”。特彆是對I/O模型（如NIO的Selector機製）的解讀，沒有被大量的API調用細節所淹沒，而是聚焦於其異步事件驅動的核心機製，使得讀者能快速掌握其性能優勢的來源。對於時間緊張但又要求知識體係紮實的專業人士來說，這種高密度的信息傳遞方式是極大的福音，每一頁都充滿瞭可立即應用到代碼中的洞察。

評分☆☆☆☆☆

評價一：深入淺齣，實戰為王 這本書的敘述方式簡直是業界的一股清流，作者沒有陷入那種故作高深的理論迷宮，而是用一種極其貼近開發人員日常工作場景的語言，把那些原本枯燥乏味的性能調優知識點講得生動有趣。我印象最深的是它對JVM內存模型的剖析，它不是簡單地羅列參數，而是通過一係列精心設計的代碼片段和實際案例，展示瞭垃圾迴收器在不同場景下的行為差異。比如，書中對於ZGC和Shenandoah的對比分析，不是停留在API層麵的介紹，而是深入到瞭並發編程和操作係統交互的層麵，讓人能真切感受到不同GC策略帶來的性能權衡。尤其是它講解並發工具類（如`ConcurrentHashMap`的演進）時，那種對並發原語的細緻打磨，讓我這個自認為對並發有一定瞭解的開發者都感到醍醐灌頂。這本書的價值就在於，它能幫你把那些在生産環境中看似玄乎的性能瓶頸，還原成可分析、可量化的工程問題，讀完之後，感覺自己手裏握著瞭一把瑞士軍刀，而不是一堆理論碎片。