Java性能权威指南+Java性能优化权威指南共2本

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[美] 奥克斯 著
图书标签:
  • Java
  • 性能优化
  • JVM
  • 内存管理
  • 并发
  • 多线程
  • 调优
  • 代码质量
  • 性能测试
  • 架构设计
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店铺: 蓝墨水图书专营店
出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115413765
商品编码:10206509660
出版时间:2016-03-01

具体描述

Java性能权   威指南+Java性能优化权   威指南共2本

bm007421

9787115342973  9787115413765  

基本信息

  • 作者:   
  • 译者: 
  • 丛书名:
  • 出版社:
  • ISBN:9787115413765
  • 上架时间:2016-3-4
  • 出版日期:2016 年3月
  • 开本:16开
  • 页码:328
  • 版次:1-1
  • 所属分类:
     

编辑推荐

市面上介绍Java的书有很多,但专注于Java性能的并不多,能游刃有余地展示Java性能优化难点的更是凤毛麟角,本书即是其中之一。通过使用JVM和Java平台,以及Java语言和应用程序接口,本书详尽讲解了Java性能调优的相关知识,帮助读者深入理解Java平台性能的各个方面,终使程序如虎添翼。 
通过阅读本书,你可以: 
运用四个基本原则大程度地提升性能测试的效果 
使用JDK中自带的工具收集Java应用的性能数据 
理解JIT编译器的优缺点 
调优JVM垃圾收集器以减少对程序的影响 
学习管理堆内存和JVM原生内存的方法 
了解如何大程度地优化Java线程及同步的性能 
解决Java EE和Java SE应用程序接口的性能问题 
改善Java驱动的数据库应用程序的性能

内容简介



本书对Java 7和Java 8中影响性能的因素展开了全面深入的介绍,讲解传统上影响应用性能的JVM特征,包括即时编译器、垃圾收集、语言特征等。内容包括:用G1垃圾收集器大化应用的吞吐量;使用Java飞行记录器查看性能细节,而不必借助专业的分析工具;堆内存与原生内存佳实践;线程与同步的性能,以及数据库性能佳实践等。 

作译者

Scott Oaks
是Oracle公司的一位架构师,专注研究Oracle中间件软件的性能。加入Oracle之前,他曾于Sun Microsystem公司任职多年,在多个技术领域都有建树,包括SunOS的内核、网络程序设计、Windows系统的远程方法调用(RPC)以及OPEN LOOK虚拟窗口管理器。1996年,Scott成为Sun公司的Java布道师,并于2001年加入Sun公司的Java性能小组--从那时起他就一直专注于Java的性能提升。此外,Scott也在O'Reilly出版社出版了多部书籍,包括Java Security、Java Threads、JXTA in a Nutshell和Jini in a Nutshell。 

目录

推荐序 xi
前言 xii
第1章 导论 1
1.1 概述 2
1.2 平台版本约定 2
1.3 全面的性能调优 4
1.3.1 编写更好的算法 4
1.3.2 编写更少的代码 4
1.3.3 老调重弹的过早优化 5
1.3.4 其他:数据库很可能就是瓶颈 6
1.3.5 常见的优化 7
1.4 小结 8
第2章 性能测试方法 9
2.1 原则1:测试真实应用 9
2.1.1 微基准测试 9
2.1.2 宏基准测试 13
2.1.3 介基准测试 15
2.1.4 代码示例 16
2.2 原则2:理解批处理流逝时间、吞吐量和响应时间 19
2.2.1 批处理流逝时间 19
2.2.2 吞吐量测试 20
2.2.3 响应时间测试 20
2.3 原则3:用统计方法应对性能的变化 23
2.4 原则4:尽早频繁测试 26
2.5 小结 28
第3章 Java性能调优工具箱 29
3.1 操作系统的工具和分析 29
3.1.1 CPU使用率 29
3.1.2 CPU运行队列 32
3.1.3 磁盘使用率 33
3.1.4 网络使用率 34
3.2 Java监控工具 35
3.2.1 基本的VM信息 36
3.2.2 线程信息 39
3.2.3 类信息 39
3.2.4 实时GC分析 39
3.2.5 事后堆转储 39
3.3 性能分析工具 39
3.3.1 采样分析器 40
3.3.2 探查分析器 41
3.3.3 阻塞方法和线程时间线 42
3.3.4 本地分析器 44
3.4 Java任务控制 45
3.4.1 Java飞行记录器 46
3.4.2 开启JFR 52
3.4.3 选择JFR 事件 54
3.5 小结 56
第4章 JIT编译器 58
4.1 JIT编译器:概览 58
4.2 调优入门:选择编译器类型(Client、Server或二者同用) 61
4.2.1 优化启动 62
4.2.2 优化批处理 63
4.2.3 优化长时间运行的应用 64
4.3 Java和JIT编译器版本 64
4.4 编译器中级调优 67
4.4.1 调优代码缓存 67
4.4.2 编译阈值 68
4.4.3 检测编译过程 70
4.5 高级编译器调优 73
4.5.1 编译线程 73
4.5.2 内联 74
4.5.3 逃逸分析 75
4.6 逆优化 76
4.6.1 代码被丢弃 77
4.6.2 逆优化僵尸代码 78
4.7 分层编译级别 79
4.8 小结 80
第5章 垃圾收集入门 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 选择GC算法 87
5.2 GC调优基础 92
5.2.1 调整堆的大小 92
5.2.2 代空间的调整 95
5.2.3 永   久代和元空间的调整 96
5.2.4 控制并发 97
5.2.5 自适应调整 98
5.3 垃圾回收工具 99
5.4 小结 102
第6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 针对并发模式失效的调优 113
6.2.2 CMS收集器的永  久代调优 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 高级调优 126
6.4.1 晋升及Survivor空间 126
6.4.2 分配大对象 129
6.4.3 AggressiveHeap标志 136
6.4.4 全盘掌控堆空间的大小 137
6.5 小结 138
第7章 堆内存佳实践 140
7.1 堆分析 140
7.1.1 堆直方图 141
7.1.2 堆转储 142
7.1.3 内存溢出错误 146
7.2 减少内存使用 149
7.2.1 减少对象大小 149
7.2.2 延迟初始化 152
7.2.3 不可变对象和标准化对象 156
7.2.4 字符串的保留 157
7.3 对象生命周期管理 160
7.3.1 对象重用 160
7.3.2 弱引用、软引用与其他引用 165
7.4 小结 175
第8章 原生内存佳实践 176
8.1 内存占用 176
8.1.1 测量内存占用 177
8.1.2 内存占用小化 178
8.1.3 原生NIO缓冲区 178
8.1.4 原生内存跟踪 179
8.2 针对不同操作系统优化JVM 182
8.2.1 大页 182
8.2.2 压缩的oop 185
8.3 小结 187
第9章 线程与同步的性能 188
9.1 线程池与ThreadPoolExecutor 188
9.1.1 设置大线程数 189
9.1.2 设置小线程数 192
9.1.3 线程池任务大小 193
9.1.4 设置ThreadPoolExecutor的大小 193
9.2 ForkJoinPool 195
9.3 线程同步 201
9.3.1 同步的代价 202
9.3.2 避免同步 205
9.3.3 伪共享 208
9.4 JVM线程调优 211
9.4.1 调节线程栈大小 211
9.4.2 偏向锁 212
9.4.3 自旋锁 212
9.4.4 线程优先级 213
9.5 监控线程与锁 213
9.5.1 查看线程 214
9.5.2 查看阻塞线程 214
9.6 小结 217
第10章 Java EE 性能调优 218
10.1 Web容器的基本性能 218
10.2 线程池 222
10.3 EJB会话Bean 223
10.3.1 调优EJB对象池 223
10.3.2 调优EJB缓存 225
10.3.3 本地和远程实例 226
10.4 XML和JSON处理 227
10.4.1 数据大小 227
10.4.2 解析和编组概述 229
10.4.3 选择解析器 230
10.4.4 XML验证 235
10.4.5 文档模型 237
10.4.6 Java对象模型 240
10.5 对象序列化 241
10.5.1 transient字段 241
10.5.2 覆盖默认的序列化 241
10.5.3 压缩序列化数据 244
10.5.4 追踪对象复制 246
10.6 Java EE网络API 248
10.7 小结 250
第11章 数据库性能的佳实践 251
11.1 JDBC 251
11.1.1 JDBC驱动程序 252
11.1.2 预处理语句和语句池 253
11.1.3 JDBC连接池 255
11.1.4 事务 256
11.1.5 结果集的处理 262
11.2 JPA 264
11.2.1 事务处理 264
11.2.2 对JPA的写性能进行优化 267
11.2.3 对JPA的读性能进行优化 268
11.2.4 JPA缓存 271
11.2.5 JPA的只读实体 276
11.3 小结 277
第12章 Java SE API技巧 278
12.1 缓冲式I/O 278
12.2 类加载 280
12.3 随机数 284
12.4 Java原生接口 285
12.5 异常 287
12.6 字符串的性能 290
12.7 日志 291
12.8 Java集合类API 292
12.8.1 同步还是非同步 293
12.8.2 设定集合的大小 294
12.8.3 集合与内存使用效率 295
12.9 AggressiveOpts标志 296
12.9.1 替代实现 296
12.9.2 其他标志 297
12.10 Lambda表达式和匿名类 297
12.11 流和过滤器的性能 300
12.12 小结 302
附录A 性能调优标志摘要 303
作者简介 312
关于封面 312 

内容简介

《Java性能优化权   威指南》是Java应用性能调优的圣经,内容通俗易懂,介绍了大量的监控和测量工具,涉及各种硬件架构和操作系统。涵盖了如何构建实验、解释结果以及如何采取行动等技巧。

媒体评论

“本书是Java性能优化的圣经!如果你是一个细节控,那么这本书正适合你。” 
——James Gosling,Java之父 
“这本书未必是,的Java书,但肯定是具技术深度的。如何测试、分析和优化Java程序的性能是目前Java程序员关心的技能,但要掌握这个技能,必须要有深入到Java虚拟机甚至操作系统层面的知识和实践经验,在这个领域的书籍不多,好书更少,而这本书就能把复杂深奥的问题说得清楚明白,把理论的知识讲得可以实践操作,无愧为Java性能优化领域必读的教材。” 
——周志明,《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与佳实践》作者 
“《Java性能优化权   威指南》是Java应用性能优化的必备参考书。它由Oracle/Sun的性能优化专家编写,系统而详细地讲解了性能优化的各个方面,从底层的操作系统及JVM的原理与监控工具,到性能测试技巧,再到上层应用框架优化。如果有Java性能优化的疑问,请先从本书开始寻找答案,无论新手老手都能从中收益。” 
——莫枢,JVM开发工程师,Azul Systems 
“要对Java程序做性能优化,不仅要对应用的代码实现有足够的了解,还需要对更底层的OS、JVM有较深的了解。这本书介绍了Java程序员也需要掌握的OS、JVM层面的很多知识,更吸引人的是这本书的作者结合自己的经验,为大家总结了一些性能优化的模式,例如CPU利用率高的时候需要怎么进行优化,这些模式让人受益匪浅,相信读过后能对大家日常工作中做性能优化提供不小的帮助。” 
——林昊,阿里巴巴技术专家,http://hellojava.info 
“长期以来,一些人对Java存在一种偏见,认为Java程序存在运行性能低下的缺点。本书由浅入深地介绍了对于Java程序进行性能优化的各种工具和方法,帮助你学习Java虚拟机的基本原理、掌握一些监控Java程序性能的工具,从而快速找到程序中的性能瓶颈,并有效改善程序的运行性能。读过本书,人们将能够消除对Java程序性能的偏见,让Java真正展现出强大魅力。” 
——李凡希,阿里巴巴资深研发工程师 
“性能优化是一门非常实战性的技术,本书正是这样一本非常具有实战指导意义的作品。该书涵盖了Java应用、Web应用、EJB等若干不同场景下的性能分析、监控、优化的佳实践和工具,具有相当的广度,同时该书也绝不是工具和数据的堆砌,书中对很多底层细节有着深入和细致的介绍和分析,比如GC、JIT等JVM的基本原理,都体现了作者的技术深度。通读本书能让你更好地理解Java,并洞察和解决潜在的性能问题。” 
——邹飞,Google资深软件工程师、技术经理 

作者推荐

《Java性能优化权   威指南》由曾任职于Oracle/Sun的性能优化专家编写,系统而详细地讲解了性能优化的各个方面,帮助你学习Java虚拟机的基本原理、掌握一些监控Java程序性能的工具,从而快速找到程序中的性能瓶颈,并有效改善程序的运行性能。 
Java性能优化的任何问题,都可以从本书中找到答案! 

图书目录

第1章 策略、方法和方法论 
1.1 性能问题的现状 
1.2 性能分析的两种方法:自顶向下和自底向上 
1.2.1 自顶向下 
1.2.2 自底向上 
1.3 选择正确的平台并评估系统性能 
1.3.1 选择正确的CPU架构 
1.3.2 评估系统性能 
1.4 参考资料 
第2章 操作系统性能监控 
2.1 定义 
2.2 CPU使用率 
2.2.1 监控CPU使用率:Windows 
2.2.2 监控CPU使用率:Windows typeperf 
2.2.3 监控CPU使用率:Linux 
2.2.4 监控CPU使用率:Solaris 
2.2.5 命令行监控CPU使用率:Linux和Solaris 
2.3 CPU调度程序运行队列 
2.3.1 监控CPU调度程序运行队列:Windows 
2.3.2 监控CPU调度程序运行队列:Solaris 
2.3.3 监控CPU调度程序运行队列:Linux 
2.4 内存使用率 
2.4.1 监控内存利用率:Windows 
2.4.2 监控内存使用率:Solaris 
2.4.3 监控内存使用率:Linux 
2.4.4 监控锁竞争:Solaris 
2.4.5 监控锁竞争:Linux 
2.4.6 监控锁竞争:Windows 
2.4.7 隔离竞争锁 
2.4.8 监控抢占式上下文切换 
2.4.9 监控线程迁移 
2.5 网络I/O使用率 
2.5.1 监控网络I/O使用率:Solaris 
2.5.2 监控网络I/O使用率:Linux 
2.5.3 监控网络I/O使用率:Windows 
2.5.4 应用性能改进的考虑 
2.6 磁盘I/O使用率 
2.7 其他命令行工具 
2.8 监控CPU使用率:SPARC T系列系统 
2.9 参考资料 
第3章 JVM概览 
3.1 HotSpot VM的基本架构 
3.2 HotSpot VM运行时 
3.2.1 命令行选项 
3.2.2 VM生命周期 
3.2.3 VM类加载 
3.2.4 字节码验证 
3.2.5 类数据共享 
3.2.6 解释器 
3.2.7 异常处理 
3.2.8 同步 
3.2.9 线程管理 
3.2.10 C++堆管理 
3.2.11 Java本地接口 
3.2.12 VM致命错误处理 
3.3 HotSpot VM垃圾收集器 
3.3.1 分代垃圾收集 
3.3.2 新生代 
3.3.3 快速内存分配 
3.3.4 垃圾收集器 
3.3.5 Serial收集器 
3.3.6 Parallel收集器:吞吐量为先! 
3.3.7 Mostly-Concurrent收集器:低延迟为先! 
3.3.8 Garbage-First收集器:CMS替代者 
3.3.9 垃圾收集器比较 
3.3.10 应用程序对垃圾收集器的影响 
3.3.11 简单回顾收集器历史 
3.4 HotSpot VM JIT编译器 
3.4.1 类型继承关系分析 
3.4.2 编译策略 
3.4.3 逆优化 
3.4.4 Client JIT编译器概览 
3.4.5 Server JIT编译器概览 
3.4.6 静态单赋值——程序依赖图 
3.4.7 未来增强展望 
3.5 HotSpot VM自适应调优 
3.5.1 Java 1.4.2的默认值 
3.5.2 Java 5自动优化的默认值 
3.5.3 Java 6 Update 18更新后的默认优化值 
3.5.4 自适应Java堆调整 
3.5.5 超   越自动优化 
3.6 参考资料 
第4章 JVM性能监控 
4.1 定义 
4.2 垃圾收集 
4.2.1 重要的垃圾收集数据 
4.2.2 垃圾收集报告 
4.2.3 垃圾收集数据的离线分析 
4.2.4 图形化工具 
4.3 JIT编译器 
4.4 类加载 
4.5 Java应用监控 
4.6 参考资料 
第5章 Java应用性能分析 
5.1 术语 
5.1.1 通用性能分析术语 
5.1.2 Oracle Solaris Studio Performance Analyzer术语 
5.1.3 NetBeans Profiler术语 
5.2 Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 
5.2.1 支持平台 
5.2.2 下载/安装Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 
5.2.3 使用Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 抓取性能数据 
5.2.4 查看性能数据 
5.2.5 数据表示 
5.2.6 过滤性能数据 
5.2.7 命令行工具er_print 
5.3 NetBeans Profiler 
5.3.1 支持平台 
5.3.2 下载安装NetBeans Profiler 
5.3.3 开始方法分析会话 
5.3.4 Controls子面板 
5.3.5 Status子面板 
5.3.6 Profiling Results子面板 
5.3.7 Saved Snapshots子面板 
5.3.8 View子面板 
5.3.9 Basic Telemetry子面板 
5.3.10 查看动态结果 
5.3.11 对结果进行快照 
5.3.12 启动内存分析会话 
5.3.13 查看实时结果 
5.3.14 对结果进行快照 
5.3.15 定位内存泄漏 
5.3.16 分析堆转储 
5.4 参考资料 
第6章 Java应用性能分析技巧 
6.1 性能优化机会 
6.2 系统或内核态CPU使用 
6.3 锁竞争 
6.4 Volatile的使用 
6.5 调整数据结构的大小 
6.5.1 StringBuilder或StringBuffer大小的调整 
6.5.2 Java Collection类大小调整 
6.6 增加并行性 
6.7 过高的CPU使用率 
6.8 其他有用的分析提示 
6.9 参考资料 
第7章 JVM性能调优入门 
7.1 方法 
7.1.1 假设条件 
7.1.2 测试基础设施需求 
7.2 应用程序的系统需求 
7.2.1 可用性 
7.2.2 可管理性 
7.2.3 吞吐量 
7.2.4 延迟及响应性 
7.2.5 内存占用 
7.2.6 启动时间 
7.3 对系统需求分级 
7.4 选择JVM部署模式 
7.4.1 单JVM部署模式 
7.4.2 多JVM部署模式 
7.4.3 通用建议 
7.5 选择JVM运行模式 
7.5.1 Client模式或Server模式 
7.5.2 32位/64位 JVM 
7.5.3 垃圾收集器 
7.6 垃圾收集调优基础 
7.6.1 性能属性 
7.6.2 原则 
7.6.3 命令行选项及GC日志 
7.7 确定内存占用 
7.7.1 约束 
7.7.2 HotSpot VM堆的布局 
7.7.3 堆大小调优着眼点 
7.7.4 计算活跃数据大小 
7.7.5 初始堆空间大小配置 
7.7.6 其他考量因素 
7.8 调优延迟/响应性 
7.8.1 输入 
7.8.2 优化新生代的大小 
7.8.3 优化老年代的大小 
7.8.4 为CMS调优延迟 
7.8.5 Survivor空间介绍 
7.8.6 解析晋升阈值 
7.8.7 监控晋升阈值 
7.8.8 调整Survivor空间的容量 
7.8.9 显式的垃圾收集 
7.8.10 并发永   久代垃圾收集 
7.8.11 调优CMS停顿时间 
7.8.12 下一步 
7.9 应用程序吞吐量调优 
7.9.1 CMS吞吐量调优 
7.9.2 Throughput收集器调优 
7.9.3 Survivor空间调优 
7.9.4 调优并行垃圾收集线程 
7.9.5 在NUMA系统上部署 
7.9.6 下一步 
7.10 极端示例 
7.11 其他性能命令行选项 
7.11.1 实验性(近)优化 
7.11.2 逃逸分析 
7.11.3 偏向锁 
7.11.4 大页面支持 
7.12 参考资料 
第8章 Java应用的基准测试 
8.1 基准测试所面临的挑战 
8.1.1 基准测试的预热阶段 
8.1.2 垃圾收集 
8.1.3 使用Java Time接口 
8.1.4 剔除无效代码 
8.1.5 内联 
8.1.6 逆优化 
8.1.7 创建微基准测试的注意事项 
8.2 实验设计 
8.3 使用统计方法 
8.3.1 计算均值 
8.3.2 计算标准差 
8.3.3 计算置信区间 
8.3.4 使用假设测试 
8.3.5 使用统计方法的注意事项 
8.4 参考文献 
8.5 参考资料 
第9章 多层应用的基准测试 
9.1 基准测试难题 
9.2 企业级应用基准测试的考量 
9.2.1 定义被测系统 
9.2.2 制定微基准测试 
9.2.3 定义用户交互模型 
9.2.4 定义性能指标 
9.2.5 扩展基准测试 
9.2.6 用利特尔法则验证 
9.2.7 思考时间 
9.2.8 扩展性分析 
9.2.9 运行基准测试 
9.3 应用服务器监控 
9.3.1 GlassFish监控 
9.3.2 监控子系统 
9.3.3 Solaris 
9.3.4 Linux 
9.3.5 Windows 
9.3.6 外部系统的性能 
9.3.7 磁盘I/O 
9.3.8 监控和调优资源池 
9.4 企业级应用性能分析 
9.5 参考资料 
第10章 Web应用的性能调优 
10.1 Web应用的基准测试 
10.2 Web容器的组件 
10.2.1 HTTP连接器 
10.2.2 Servlet引擎 
10.3 Web容器的监控和性能调优 
10.3.1 容器的开发和生产模式 
10.3.2 安全管理器 
10.3.3 JVM调优 
10.3.4 HTTP服务和Web容器 
10.3.5 HTTP监听器 
10.4 佳实践 
10.4.1 Servlet和JSP佳实践 
10.4.2 内容缓存 
10.4.3 会话持久化 
10.4.4 HTTP服务器文件缓存 
10.5 参考资料 
第11章 Web Service的性能 
11.1 XML的性能 
11.1.1 XML处理的生命周期 
11.1.2 解析/解编组 
11.1.3 访问 
11.1.4 修改 
11.1.5 序列化/编组 
11.2 验证 
11.3 解析外部实体 
11.4 XML文档的局部处理 
11.5 选择合适的API 
11.6 JAX-WS参考实现栈 
11.7 Web Service基准测试 
11.8 影响Web Service性能的因素 
11.8.1 消息大小的影响 
11.8.2 不同Schema类型的性能特征 
11.8.3 终端服务器的实现 
11.8.4 处理程序的性能 
11.9 佳性能实践 
11.9.1 二进制负载的处理 
11.9.2 处理XML文档 
11.9.3 使用MTOM发送XML文档 
11.9.4 使用Provider接口 
11.9.5 快速信息集 
11.9.6 HTTP压缩 
11.9.7 Web Service客户端的性能 
11.10 参考资料 
第12章 Java持久化及Enterprise Java Bean的性能 
12.1 EJB编程模型 
12.2 Java持久化API及其参考实现 
12.3 监控及调优EJB容器 
12.3.1 线程池 
12.3.2 Bean池和缓存 
12.3.3 EclipseLink会话缓存 
12.4 事务隔离级 
12.5 Enterprise Java Bean的佳实践 
12.5.1 简要说明使用的EJB基准测试 
12.5.2 EJB 2.1 
12.5.3 EJB 3.0 
12.6 Java持久化佳实践 
12.6.1 JPA查询语言中的查询 
12.6.2 查询结果缓存 
12.6.3 FetchType 
12.6.4 连接池 
12.6.5 批量更新 
12.6.6 选择正确的数据库锁策略 
12.6.7 不带事务的读取 
12.6.8 继承 
12.7 参考资料 
附录A 重要的HotSpot VM选项 
附录B 性能分析技巧示例源代码 
B.1 锁竞争实现1 
B.2 锁竞争实现2 
B.3 锁竞争实现3 
B.4 锁竞争实现4 
B.5 锁竞争实现5 
B.6 调整容量变化1 
B.7 调整容量变化2 
B.8 增加并发性的单线程实现 
B.9 增加并发性的多线程实现 


理解JVM的奥秘:洞悉Java运行机制,解锁程序潜能 在软件开发的世界里,Java语言以其跨平台性、面向对象特性和强大的生态系统,赢得了全球开发者的青睐。然而,随着应用程序的日益复杂和用户需求的不断增长,仅仅掌握Java的语法和API已不足以应对挑战。程序的性能,尤其是那些承载着关键业务逻辑、处理海量数据的应用,其效率直接关系到用户体验、资源消耗乃至商业成功。无数开发者在追求更流畅、响应更迅速、消耗更少资源的Java程序时,常常会遇到性能瓶颈,而这些瓶颈的根源往往隐藏在Java虚拟机(JVM)的深层运作机制之中。 本书旨在引领读者深入探索Java虚拟机(JVM)的内在世界,揭示其内存管理、垃圾回收、线程调度、即时编译(JIT)等核心原理。我们不仅仅停留在理论的表面,更将结合大量的实践案例和深入的分析,帮助开发者构建对JVM工作机制的全面认知。通过理解JVM如何加载类、如何分配内存、如何回收不再使用的对象、如何将字节码转化为机器码,以及如何管理并发执行的线程,开发者将能够更有效地诊断和解决性能问题,从而编写出更高性能的Java应用程序。 第一部分: JVM内存模型与垃圾回收深度解析 Java的内存管理机制是理解性能的关键。本书将从JVM的内存区域划分入手,详细介绍堆(Heap)、栈(Stack)、方法区(Metaspace/PermGen)、程序计数器(Program Counter Register)以及本地方法栈(Native Method Stack)等各自的作用和生命周期。我们将深入剖析对象的分配过程,理解引用类型(强引用、软引用、弱引用、虚引用)与内存回收的关系,以及内存溢出(OutOfMemoryError)的常见诱因和排查思路。 垃圾回收(GC)是JVM自动管理内存的重要机制。本书将系统地梳理JVM中的各种垃圾回收算法,包括但不限于: 新生代垃圾回收算法: Serial GC、ParNew GC、Parallel GC(以及其吞吐量收集目标)。我们将详细讲解复制(Copying)算法在新生代的应用,以及Eden区、Survivor区(S0、S1)之间的对象晋升(Promotion)过程。 老年代垃圾回收算法: CMS(Concurrent Mark Sweep)GC、G1(Garbage-First)GC、Shenandoah GC、ZGC。我们将深入探讨标记-清除(Mark-Sweep)、标记-整理(Mark-Compact)等算法的原理,以及它们在不同GC策略下的演变。 垃圾回收器的选择与调优: 针对不同的应用场景,我们将分析各种垃圾回收器的特点、优缺点,并提供具体的调优参数和策略。从吞吐量优化到低延迟优化,帮助读者找到最适合自己应用的GC组合。 GC日志分析: 学会阅读和分析GC日志是理解GC行为、发现性能问题的必备技能。本书将提供详细的GC日志分析指南,让你能够从日志中解读出GC的频率、耗时、内存分配情况等关键信息。 内存泄漏的定位与解决: 内存泄漏是Java应用程序中最令人头疼的问题之一。我们将结合实际案例,演示如何使用MAT(Memory Analyzer Tool)、VisualVM等工具来检测和定位内存泄漏,并提供相应的代码优化建议。 第二部分: JIT编译与性能优化技巧 Java代码在执行前会被编译成字节码,而JVM的即时编译器(JIT Compiler)则负责将这些字节码在运行时动态地编译成更高效的本地机器码。JIT编译是Java高性能的关键所在,理解其工作原理对于深度优化至关重要。 JIT编译器的演进: 我们将回顾C1(Client Compiler)和C2(Server Compiler)的特点,以及分层编译(Tiered Compilation)的引入如何提升了JVM的启动速度和峰值性能。 热点代码探测: JIT编译器是如何识别“热点代码”的?本书将解释JVM的性能分析器(Profiler)和监控机制,帮助你理解哪些代码最有可能被JIT编译,从而将优化精力集中在关键部分。 编译优化技术: 深入理解JIT编译器使用的各种优化技术,例如:内联(Inlining)、逃逸分析(Escape Analysis)、循环展开(Loop Unrolling)、常量折叠(Constant Folding)、死代码消除(Dead Code Elimination)等。我们将剖析这些技术如何减少方法调用开销、提高CPU利用率、减少内存分配。 JVM参数调优: 针对JIT编译器,提供了大量的JVM参数可以进行调优,例如`-XX:CompileThreshold`、`-XX:InlineSmallCodeCache`等。本书将对这些常用参数进行详尽的解释和使用场景分析,帮助开发者根据自身应用特点进行精细化配置。 并发与线程优化: 在多核处理器环境下,并发性能成为衡量Java应用的关键指标。本书将深入探讨Java内存模型(JMM)与线程安全,包括可见性(Visibility)、原子性(Atomicity)、有序性(Ordering)的保证。 锁机制的深入理解: 从`synchronized`关键字到`java.util.concurrent`包下的各种锁(如`ReentrantLock`、`ReadWriteLock`),我们将分析不同锁的实现原理、性能特点以及适用场景。还将探讨锁的粒度、偏向锁、轻量级锁、重量级锁的升级过程,以及避免锁竞争的策略。 线程池的合理使用: 线程池是管理线程、提高并发效率的重要工具。本书将讲解`ExecutorService`及其实现,分析不同线程池的配置参数(核心线程数、最大线程数、队列类型、拒绝策略)如何影响程序的吞吐量和响应时间。 并发容器与原子类: 介绍`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`等并发容器,以及`AtomicInteger`、`AtomicReference`等原子类,并分析它们在并发环境下的优势和使用技巧。 第三部分: 性能分析工具与实战案例 理论知识需要工具的支撑才能转化为实际的优化成果。本书将介绍一系列强大的Java性能分析工具,并结合大量真实世界的案例,演示如何运用这些工具来诊断和解决性能问题。 JDK自带工具: JConsole/VisualVM: 实时监控JVM的内存、CPU、线程、类加载等情况,进行初步的性能诊断。 JProfiler/YourKit(商业工具,但其原理和分析方法通用): 更为强大的第三方性能分析工具,提供详细的CPU采样、内存分析、线程分析、数据库访问分析等功能。 Arthas: Alibaba开源的Java诊断工具,可以在生产环境无侵入地进行方法调用、内存查看、线程诊断等操作。 `jstack`: 生成线程转储(Thread Dump),用于分析死锁、线程阻塞等问题。 `jmap`: 生成堆转储(Heap Dump),用于分析内存泄漏和内存占用问题。 性能瓶颈定位实战: CPU占用过高: 如何通过CPU采样分析找出消耗大量CPU时间的方法。 内存占用过高/内存泄漏: 如何通过堆转储分析定位导致内存占用过高的对象和内存泄漏的根源。 响应时间过长: 如何分析方法调用链、数据库查询、网络IO等耗时操作。 并发性能问题: 如何通过线程分析找出锁竞争、线程池配置不当等问题。 案例研究: 结合实际项目中的典型性能问题,例如:高并发Web服务的性能调优、大数据处理任务的优化、JVM启动速度的提升等,一步步展示从问题发现、工具分析到最终优化的全过程。 面向读者: 本书适合所有希望提升Java应用程序性能的开发者,包括: 初中级Java开发者: 帮助建立对JVM的正确理解,避免常见的性能陷阱。 高级Java开发者: 深入挖掘JVM的底层机制,掌握更高级的性能调优技巧。 系统架构师: 在设计系统时,能够充分考虑Java应用程序的性能和可伸缩性。 对JVM原理感兴趣的研究者: 为深入研究JVM提供坚实的基础。 掌握JVM的内在运行机制,并学会运用有效的工具进行性能分析和调优,是每一个追求卓越的Java开发者必备的技能。本书将成为你通往Java性能优化之路上的得力助手,帮助你释放Java应用程序的全部潜能。

用户评价

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这本书,我当初抱着极大的期望入手的,想着终于能啃下 Java 性能这块硬骨头了。拿到书后,那厚度和密度就足以让人肃然起敬。翻开第一页,扑面而来的就是作者扎实的功底和严谨的逻辑。他并没有上来就堆砌各种花哨的优化技巧,而是从 Java 内存模型、垃圾回收机制这些最基础、最核心的概念讲起,一点一点地剖析 JVM 的工作原理。我特别喜欢他讲解 GC 的部分,那些算法的演变、不同垃圾收集器的优劣势对比,以及如何在实际场景中选择合适的 GC 策略,都讲得非常透彻。我记得其中有一节讲到分代回收,作者用非常生动的比喻和清晰的图示,让我这个之前对 GC 总是云里雾里的人,突然茅塞顿开,仿佛看到了垃圾在堆里“生老病死”的整个过程。而且,书中的代码示例也非常精炼,直击问题核心,跟着敲一遍,那种理解的深度是完全不一样的。它不仅仅是告诉你“怎么做”,更是让你明白“为什么这么做”,这对于真正掌握性能优化至关重要。这本书的阅读体验,与其说是在读书,不如说是在与一位经验丰富的老程序员进行深度交流,受益匪浅。

评分

这是一本能让你“脱胎换骨”的书。如果你之前对 Java 性能优化只是停留在“知道一些技巧”的阶段,那么读完这本书,你将进入“理解原理,融会贯通”的境界。作者以一种非常宏观的视角,将 Java 语言、JVM、操作系统以及硬件等多个层面联系起来,讲解性能优化的方方面面。他深入探讨了 JVM 的类加载机制、字节码执行流程、即时编译器(JIT)的工作原理,以及各种对象创建、方法调用的性能开销。特别是关于并发编程部分,作者对线程安全、锁的粒度、可见性、原子性等问题的阐述,以及如何利用并发工具类来提升程序效率,都写得非常精彩。我印象深刻的是,书中还分析了常见的 Java 库和框架(如 Spring、Hibernate)的性能特点,并给出了相应的优化建议。这对于我们实际开发中经常使用这些框架的开发者来说,非常有指导意义。这本书的阅读过程,就像是在一次深度探索,让你对 Java 程序的“内脏”有了前所未有的认识。它不是一本能让你快速拿到“速效救心丸”的书,而是一本能让你成为“性能诊断师”的“圣经”。

评分

要说起这本书,那绝对是“干货满满”,一点水分都没有。我之前一直以为自己对 Java 的性能优化已经有了不错的理解,但在读了这本书之后,才发现自己只是 scratching the surface。作者以一种非常系统化的方式,将 Java 性能优化的各个方面梳理得井井有条。我尤其欣赏他对内存管理和垃圾回收(GC)部分的讲解。他不仅仅是简单介绍各种 GC 算法,而是深入剖析了它们的工作原理、调优参数以及在不同场景下的适用性。书中提供了大量的实验数据和分析,让我能够直观地理解各种 GC 策略对程序性能的影响。而且,他还详细介绍了如何利用各种 profiling 工具,如 JVisualVM、MAT 等,来诊断和定位性能瓶颈。这对于我们实际工作中排查问题非常有帮助。这本书的逻辑非常严谨,从基础概念到高级技巧,循序渐进,即使是复杂的概念,在作者的解读下也变得清晰易懂。读完这本书,我感觉自己对 Java 程序的运行机制有了更深层次的理解,解决性能问题的能力也得到了显著的提升。

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我一直觉得,很多关于性能优化的书籍,往往停留在“治标不治本”的层面,给出一堆“银弹”式的解决方案,却忽略了问题产生的根源。然而,这本书完全颠覆了我的这种看法。它没有简单粗暴地罗列优化技巧,而是从 Java 虚拟机(JVM)的内部机制出发,详细阐述了程序性能瓶颈的产生原理。作者对 JVM 的各个组成部分,比如类加载器、字节码解释器、即时编译器(JIT)等,都有着非常细致的讲解,并且深入分析了它们在程序执行过程中对性能的影响。我特别喜欢它关于 JIT 编译的部分,作者详细介绍了分层编译、逃逸分析、方法内联等核心优化技术,并且通过实际的性能数据对比,直观地展示了这些技术如何显著提升程序运行效率。通过阅读这本书,我不仅学会了如何识别和解决性能问题,更重要的是,我开始能够从 JVM 的角度去思考和设计我的 Java 程序,从而从源头上避免一些潜在的性能隐患。这本书对于任何希望深入理解 Java 性能、编写出更高效、更健壮的 Java 应用程序的开发者来说,都是一本不可多得的宝藏。

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我得说,这本书的内容确实是“硬核”中的“硬核”。刚拿到手的时候,我被它的深度和广度给震撼到了,感觉像是在攀登一座知识的高峰。作者对 Java 语言的各个层面都有着近乎病态的深入研究,从底层的 JVM 架构,到线程模型、并发机制,再到各种常用的 API 和框架的实现细节,几乎无所不包。他并没有满足于停留在表面,而是层层深入,直到最根本的原理。我印象最深刻的是关于并发这部分,作者详细讲解了 Java 内存模型(JMM)的各个细节,包括可见性、原子性、有序性,以及 `volatile`、`synchronized`、`Lock` 接口这些并发原语的底层原理和使用场景。他通过大量精妙的例子,揭示了并发编程中那些看似微小却能引发灾难性后果的陷阱,让人在惊叹之余,也对自己的代码实践有了更深刻的反思。这本书的学习曲线确实比较陡峭,需要投入大量的时间和精力去消化,但如果你真的想成为一名能够解决复杂性能问题的 Java 开发者,那么这本书绝对是你绕不开的财富。它提供了一种全新的视角去看待 Java 程序,从“能不能跑”提升到“能不能跑得好”。

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