揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现

揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

封亚飞 著
图书标签:
  • Java虚拟机
  • JVM
  • 内存管理
  • 垃圾回收
  • 类加载机制
  • JIT编译
  • 性能调优
  • 字节码
  • 虚拟机原理
  • 深入理解Java
想要找书就要到 新城书站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121315411
版次:1
商品编码:12095193
品牌:Broadview
包装:平装
开本:16开
出版时间:2017-06-01
用纸:胶版纸
页数:700

具体描述

产品特色

编辑推荐

  

  Java工程师高质量成长的必读本,谷歌官方认可的android开发语言Kotlin的基石。看透JVM设计思想与原理,彻底领悟JAVA编程精髓,以不变应万变!

Java是一门非常流行的程序语言,但是,Java程序到底是如何运行的?如何写出更高效的Java代码……?这些令人困扰的问题,都可以从《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》中找到答案。

  随着互联网的极速发展,现在的Java服务端应用需要应对极高的并发访问和大量的数据交互,如果能深入地理解Java虚拟机的核心原理和实现细节,不仅可以帮助程序员自如地应对变化莫测的各类状况,也可以帮助程序员写出优秀高效的代码。

  《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》正是这样一部修炼Java内功的武学秘笈。它不仅详细阐述了JVM的设计思路与原理,让读者能够深刻理解JVM的运行机制,而且更进一步地分析了JVM在发展过程中每一次技术选择的必然性——这样的分析让读者得以跨越时空,在思想上与前辈大师们产生共鸣,实现精神上的交流,真正领悟JVM的精髓。

  更为难得的是,看似艰深莫测的“大道理”,却被作者用晓畅明白、幽默有趣的文字层层化解了:《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》在阅读体验上毫无枯燥之感,相反,却能让你在“顿悟”的当下,会心而笑,不忍释卷!

  不必犹豫,无须比较,就是它——《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》!


  

内容简介

  

  《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》从源码角度解读HotSpot的内部实现机制,本版本主要包含三大部分——JVM数据结构设计与实现、执行引擎机制及内存分配模型。

  数据结构部分包括Java字节码文件格式、常量池解析、字段解析、方法解析。每一部分都给出详细的源码实现分析,例如字段解析一章,从源码层面详细分析了Java字段重排、字段继承等关键机制。再如方法解析一章,给出了Java多态特性在源码层面的实现方式。《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》通过直接对源代码的分析,从根本上梳理和澄清Java领域中的关键概念和机制。

  执行引擎部分包括Java方法调用机制、栈帧创建机制、指令集架构与解释器实现机制。这一话题是《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》技术含量高的部分,需要读者具备一定的汇编基础。不过千万不要被“汇编”这个词给吓着,其实在作者看来,汇编相比于高级语言而言,语法非常简单,语义也十分清晰。执行引擎部分重点描述Java源代码如何转换为字节码,又如何从字节码转换为机器指令从而能够被物理CPU所执行的技术实现。同时详细分析了Java函数堆栈的创建全过程,在源码分析的过程中,带领读者从本质上理解到底什么是Java函数堆栈和栈帧,以及栈帧内部的详细结构。

  内存分配部分主要包括类型创建与加载、对象实例创建与内存分配,例如new关键字的工作机制,import关键字的作用,再如java.lang.ClassLoader.loadClass()接口的本地实现机制。

  《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》并不是简单地分析源码实现,而是在描述HotSpot内部实现机制的同时,分析了HotSpot如此这般实现的技术必然性。读者在阅读《揭秘Java虚拟机:JVM设计原理与实现》的过程中,将会在很多地方看到作者本人的这种思考。


  

精彩书评

  

  Java从1995年发布以后,已经发展成为一门流行的编程语言。业界也有无数的书介绍Java语言的方方面面。但是,这本书不仅讲解了Java虚拟机的内部实现机制,还深入分析了为什么要这么实现。每一种技术设计的背后,都有其必然性。能够知其然、并知其所以然,才能透过现象看本质,举一反三,实现技术升华。亚飞有多年的Java实践,尤其是在菜鸟网络,需要具备处理很多高并发、大型工程的架构经验,相信他在书中会有更多的视角分享给读者。

  ——王文彬(菲青),菜鸟CTO


  

  作者凭借资深的C与Java技术功底以及多年对于JVM的深入研究编写的这边书,真正从虚拟机指令执行处理层面,结合JVM规范的设计原理,完整和详尽地阐述了Java虚拟机在处理类、方法和代码时的设计和实现细节。同时书中大量的代码和指令细节能够让程序员更加直接地理解相关原理。

  这是一本优秀的技术工具书,可以让阅读者更加深刻地理解虚拟机的原理和细节,值得每一位具有极客精神、追求细节的优秀程序员反复阅读和收藏。

  ——陌铭,菜鸟平台技术部架构师


  

  本书是一本通过深入结合HotSpot源代码来解释Java虚拟机工作机理的书籍。概念是一切知识结构的基石。通过阅读本书,Java工程师可以了解和掌握Java虚拟机的核心概念,可以领会在工作中如何开发合理的、高效的Java应用,如何有效地解决、排查Java问题。

  ——李三红,阿里巴巴/蚂蚁金服JVM架构师


  

  作为一名Java程序员,我们写过很多Java程序。但是,Java程序到底是如何运行的?如何写出更高效的Java代码……?这些问题不仅是初学者的困惑,也是很多老司机的短板。这些问题归根结底都要从JVM中去寻找答案,而国内能深入分析JVM的书并不多。亚飞撰写的本书不仅深入分析了Java虚拟机的运行机制与原理,而且在表达上非常通俗易懂,可以帮助读者深入理解并掌握Java语言的核心细节,在开发工作中以不变应万变,写出优秀高效的代码,值得细读。

  ——许令波(君山),《深入分析JavaWeb技术内幕(修订版)》作者


  

目录

第1 章 Java 虚拟机概述 1

1.1 从机器语言到Java——詹爷,你好 1

1.2 兼容的选择:一场生产力的革命 6

1.3 中间语言翻译 10

1.3.1 从中间语言翻译到机器码 11

1.3.2 通过C 程序翻译 11

1.3.3 直接翻译为机器码 13

1.3.4 本地编译 16

1.4 神奇的指令 18

1.4.1 常见汇编指令 20

1.4.2 JVM 指令 21

1.5 本章总结 24

第2 章 Java 执行引擎工作原理:方法调用 25

2.1 方法调用 26

2.1.1 真实的机器调用 26

2.1.2 C 语言函数调用 41

2.2 JVM 的函数调用机制 47

2.3 函数指针 53

2.4 CallStub 函数指针定义 60

2.5 _call_stub_entry 例程 72

2.6 本章总结 114

第3 章 Java 数据结构与面向对象 115

3.1 从Java 算法到数据结构 116

3.2 数据类型简史 120

3.3 Java 数据结构之偶然性 127

3.4 Java 类型识别 130

3.4.1 class 字节码概述 131

3.4.2 魔数与JVM 内部的int 类型 134

3.4.3 常量池与JVM 内部对象模型 135

3.5 大端与小端 141

3.5.1 大端和小端的概念 144

3.5.2 大小端产生的本质原因 146

3.5.3 大小端验证 147

3.5.4 大端和小端产生的场景 149

3.5.5 如何解决字节序反转 152

3.5.6 大小端问题的避免 154

3.5.7 JVM 对字节码文件的大小端处理 154

3.6 本章总结 157

第4 章 Java 字节码实战 158

4.1 字节码格式初探 158

4.1.1 准备测试用例 159

4.1.2 使用javap 命令分析字节码文件 159

4.1.3 查看字节码二进制 162

4.2 魔数与版本 163

4.2.1 魔数 165

4.2.2 版本号 165

4.3 常量池 166

4.3.1 常量池的基本结构 166

4.3.2 JVM 所定义的11 种常量 167

4.3.3 常量池元素的复合结构 167

4.3.4 常量池的结束位置 169

4.3.5 常量池元素总数量 169

4.3.6 第一个常量池元素 170

4.3.7 第二个常量池元素 171

4.3.8 父类常量 171

4.3.9 变量型常量池元素 172

4.4 访问标识与继承信息 174

4.4.1 access_flags 174

4.4.2 this_class 175

4.4.3 super_class 176

4.4.4 interface 177

4.5 字段信息 177

4.5.1 fields_count 177

4.5.2 field_info fields[fields_count] 178

4.6 方法信息 182

4.6.1 methods_count 182

4.6.2 method_info methods[methods_count] 183

4.7 本章回顾 203

第5 章 常量池解析 204

5.1 常量池内存分配 206

5.1.1 常量池内存分配总体链路 207

5.1.2 内存分配 212

5.1.3 初始化内存 221

5.2 oop-klass 模型 222

5.2.1 两模型三维度 223

5.2.2 体系总览 224

5.2.3 oop 体系 226

5.2.4 klass 体系 229

5.2.5 handle 体系 232

5.2.6 oop、klass、handle 的相互转换 237

5.3 常量池klass 模型(1) 242

5.3.1 klassKlass 实例构建总链路 244

5.3.2 为klassOop 申请内存 248

5.3.3 klassOop 内存清零 251

5.3.4 初始化mark 251

5.3.5 初始化klassOop._metadata 256

5.3.6 初始化klass 257

5.3.7 自指 258

5.4 常量池klass 模型(2) 258

5.4.1 constantPoolKlass 模型构建 258

5.4.2 constantPoolOop 与klass 261

5.4.3 klassKlass 终结符 264

5.5 常量池解析 264

5.5.1 constantPoolOop 域初始化 264

5.5.2 初始化tag 266

5.5.3 解析常量池元素 267

5.6 本章总结 276

第6 章 类变量解析 277

6.1 类变量解析 278

6.2 偏移量 282

6.2.1 静态变量偏移量 282

6.2.2 非静态变量偏移量 284

6.2.3 Java 字段内存分配总结 309

6.3 从源码看字段继承 315

6.3.1 字段重排与补白 316

6.3.2 private 字段可被继承吗 322

6.3.3 使用HSDB 验证字段分配与继承 325

6.3.4 引用类型变量内存分配 333

6.4 本章总结 338

第7 章 Java 栈帧 340

7.1 entry_point 例程生成 341

7.2 局部变量表创建 349

7.2.1 constMethod 的内存布局 349

7.2.2 局部变量表空间计算 352

7.2.3 初始化局部变量区 355

7.3 堆栈与栈帧 364

7.3.1 栈帧是什么 364

7.3.2 硬件对堆栈的支持 383

7.3.3 栈帧开辟与回收 386

7.3.4 堆栈大小与多线程 388

7.4 JVM 的栈帧 392

7.4.1 JVM 栈帧与大小确定 392

7.4.2 栈帧创建 396

7.4.3 局部变量表 418

7.5 栈帧深度与slot 复用 430

7.6 最大操作数栈与操作栈复用 433

7.7 本章总结 436

第8 章 类方法解析 437

8.1 方法签名解析与校验 442

8.2 方法属性解析 444

8.2.1 code 属性解析 444

8.2.2 LVT&LVTT; 446

8.3 创建methodOop 452

8.4 Java 方法属性复制 456

8.5 458

8.6 查看运行时字节码指令 479

8.7 vtable 486

8.7.1 多态 486

8.7.2 C++中的多态与vtable 488

8.7.3 Java 中的多态实现机制 490

8.7.4 vtable 与invokevirtual 指令 497

8.7.5 HSDB 查看运行时vtable 499

8.7.6 miranda 方法 502

8.7.7 vtable 特点总结 505

8.7.8 vtable 机制逻辑验证 506

8.8 本章总结 508

第9 章 执行引擎 510

9.1 执行引擎概述 511

9.2 取指 513

9.2.1 指令长度 516

9.2.2 JVM 的两级取指机制 524

9.2.3 取指指令放在哪 529

9.2.4 程序计数器在哪里 531

9.3 译码 532

9.3.1 模板表 532

9.3.2 汇编器 538

9.3.3 汇编 546

9.4 栈顶缓存 555

9.5 栈式指令集 563

9.6 操作数栈在哪里 574

9.7 栈帧重叠 578

9.8 entry_point 例程机器指令 583

9.9 执行引擎实战 585

9.9.1 一个简单的例子 585

9.9.2 字节码运行过程分析 587

9.10 字节码指令实现 594

9.10.1 iconst_3 594

9.10.2 istore_0 596

9.10.3 iadd 597

9.11 本章总结 598

第10 章 类的生命周期 599

10.1 类的生命周期概述 599

10.2 类加载 602

10.2.1 类加载——镜像类与静态字段 609

10.2.2 Java 主类加载机制 614

10.2.3 类加载器的加载机制 620

10.2.4 反射加载机制 621

10.2.5 import 与new 指令 622

10.3 类的初始化 623

10.4 类加载器 626

10.4.1 类加载器的定义. 626

10.4.2 系统类加载器与扩展类加载器创建 632

10.4.3 双亲委派机制与破坏 634

10.4.4 预加载 636

10.4.5 引导类加载 638

10.4.6 加载、链接与延迟加载 639

10.4.7 父加载器 643

10.4.8 加载器与类型转换 646

10.5 类实例分配 647

10.5.1 栈上分配与逃逸分析 650

10.5.2 TLAB 654

10.5.3 指针碰撞与eden 区分配 655

10.5.4 清零 656

10.5.5 偏向锁 657

10.5.6 压栈与取指 658

10.6 本章总结 660

前言/序言

  推荐序

  从Java诞生至今已有二十余年,基于虚拟机的技术屏蔽了底层环境的差异,一次编译,随处运行的思想促进了整个IT上层技术应用产生了翻天覆地的变化。Java作为服务端应用语言的首选,确实降低了很多学习和应用门槛。现实生活中,绝大多数Java程序员对于虚拟机的原理和实现了解并不深入,也似乎并不那么关心。而随着互联网的极速发展,现在的Java服务端应用需要应对极高的并发访问和大量的数据交互,从机制和设计原理上了解虚拟机的核心原理和实现细节显然能够帮助Java程序员编写出更高效优质的代码。

  虽然市面上从Java使用者角度介绍虚拟机的书也有不少佳作,但一般较为宽泛,尤其在谈及虚拟机如何运行、处理的细节时总有些浅尝辄止的遗憾。而作者凭借深厚的C与Java技术功底以及多年对于JVM的深入研究编写的这本书,真正从虚拟机指令执行处理层面,结合JVM规范的设计原理,完整和详尽地阐述了Java虚拟机在处理类、方法和代码时的设计和实现细节。书中大量的代码和指令细节能够让程序员更加直接地理解相关原理。

  这是一本优秀的技术工具书,可以让阅读者更加深刻地理解虚拟机的原理和处理细节,值得每一位具有极客精神、追求细节的优秀程序员反复阅读和收藏。

  菜鸟平台技术部陌铭

  前言

  文明需要创造,也需要传承。JVM作为一款虚拟机,本身便是技术之集大成者,里面包含方方面面的底层技术知识。抛开如今Java如日中天之态势不说,纯粹从技术层面看,JVM也值得广大技术爱好者深入研究。可以说,从最新的硬件特性,到最新的软件技术,只要技术被证明是成熟的,都会在JVM里面见到其踪影。JDK的每一次更新,从内部到核心类库,JVM都会及时引入这些最新的技术或者算法,这便是技术传承意义之所在。随着云计算、大数据、人工智能等最新技术的发展,Java技术生态圈也日益庞大,JVM与底层平台以及与其他编程语言和技术的交互、交织日益深入,这些都离不开对JVM内部机制的深入理解。如果说以前在中间件与框架领域的大展身手,依靠的是Java语言层面的特性和技术,那么以后越来越多的技术红利将会因JVM层面之创新而得以显现。

  被真相所蒙蔽,是一件痛苦的事。我们在一个被层层封装的世界里进行开发和设计,操作系统、各种中间件与框架,将底层世界隐藏得结结实实。我们一方面享受着高级编程语言所带来的高效、稳定、快速的开发体验,然而另一方面,却又如同行走于黑暗之中。我们不知道路的下面是否有坑,即使有坑,可能也不知道如何排除。Java的很多概念和技术,很多时候由于我们对底层机制的不了解,而让我们感到十分高深莫测,无法知其全貌。这种感觉非常痛苦,尤其是技术修炼到一定阶段的时候。

  纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。即使从Java语言层面下探到JVM层面,但是若只囿于对JVM机制理论和概念上的理解,很多时候仍然觉得缺乏那种大彻大悟之感。计算机作为一门科学,与其他的科学领域一样,不仅需要对其理论的理解,也需要能够去实证。例如爱因斯坦的相对论十分高深,但是通过对引力波和红移的观测,其变得形象和生动起来。Java的部分概念经过“口口相传”,似有过于夸大其技术神秘性之嫌,让人望而生畏。例如,与volatile关键字相关的内存可见性、指令乱序等概念,给人无比博大深奥的印象,但是如能抛开概念,直接看底层实现机制,并辅以具体的实验论证,则会形成深刻而彻底的认知。其实,这世界本来就很简单。在可观测的实验结果与可理解的底层机制面前,一切浮夸的概念都自然会现出原形。

  因此,采用自底而上的技术研究之道,相比自顶而下的办法,便多了更多窥透本质的自信和平实。同一个底层概念,在不同的高级编程语言里,在概念、叫法上很少能够保持一致。采用自底而上的探索方法,能够揭开各种深奥概念的神秘面纱,还原一个清明简洁的世界。自然理解曲线也不会有大起大落。

  研究JVM的过程,就是与大师们进行精神沟通和心灵交流的过程,虽然过程会比较痛苦。研究诸如Linux、JVM这样的底层程序,你能学习到大师级的理念,更能够见识到经无数牛人反复锤炼后的技术。天长日久的耳濡目染,终有一天你也会成为大师,你也会拥有大师级的眼光,你也会拥有开阔的胸怀。如同音乐家李健,人们如此喜欢他,并不仅仅是因为他歌唱得好,更多的是因为气质。而这种气质来自于博览群书,来自于对艺术的长久修炼。计算机从某种程度上而言,也是一门艺术,工程师和程序员们要想进化,对计算机艺术的修炼必不可少。与大师进行精神沟通,不仅能够修炼到计算机的艺术,更能直接感受并养成大师身上所具备的气质。

  我不知道Java还能走多远,未来是否会被淘汰,但你不能因此就否定研究JVM的意义。JVM作为一款虚拟机,各种底层技术和理论都有涉及,若你能研究透彻,则能一通百通。例如,本人在研究过程中,也翻阅了诸如Python、JavaScript等高级面向对象语言虚拟机的机制,发现它们内部的整体思路都相差不大。同时,JVM本身在运行期干了一部分C或C++语言编译器所干的事,例如符号解析、链接、面向对象机制的实现等,通过对这些机制的分析,从来没有研究过C/C++编译器原理的我,基本也能够猜出C/C++编译器可能的实现方式,后来翻阅了相关资料,果不其然。理解编译与虚拟机的实现机制是一方面,另一方面,通过深挖JDK核心类库的内部实现,则能够深刻理解线程、并发、I/O等比较高深的技术内幕。例如JavaNIO,何谓VMA?何谓内核映射?若想真正彻底理解这些概念,不从底层入手,恐怕很难有一个具象化的认知。总之,研究JVM,是一件非常能够提升开发者内功的事情,未来无论出现什么样的新语言、新技术、新概念,你总是能够不被表面的东西所迷惑,而是能够透过层层封装,看清事物的本质,你总是能够以极低的学习成本,迅速理解新的东西。从一个更为广阔的视角,使用发散的思维去看,不一定非要研究JVM才能有很大收获,研究其他技术的底层,会有异曲同工之妙。而我只不过恰好生在了这个年代,这个Java语言大行其道的年代,所以就恰好对其做了一个比较深入的研究而已。工具有时空疆界,而技术思想则没有,其总能穿越千万年的时空,无限延伸。

  JVM涉及的知识面十分广阔,因此限于篇幅,本书并未覆盖JVM的全部内容。总体而言,本书重点描述了JVM从启动开始到完成函数执行的详细机制,读完本书,相信你一定能够明白JVM执行Java程序的底层机制,能够明白JVM将Java语言一步步转换为CPU可执行的机器码的内部机制,以及为此而制定的各种规范的实现之道,例如oop-klass模型、堆栈分配模型、类加载模型等。

  本书作为笔者本人的处女作,前后写了有两年之久。之所以写这么久,一方面是因为JVM本身涉及大量的知识,另一方面则是笔者本人在写作过程中,力求对每一个知识点都做实验进行验证,避免因为笔者的错误理解而误导了别人。同时,在这个过程中,笔者不仅仅满足于读懂JVM的源代码,也不仅仅满足于通过实验去验证各个技术点,笔者花了更多的时间在思考JVM各种技术选择的必然性。换言之,在具体的硬件和操作系统的约束之下,在JVM“writeonece,runanywhere”这一思路设定下,JVM内部的技术实现机制是确定的,别无他法。例如,JVM的GC机制便是一种技术必然性选择。每一次对这种技术必然性之思考,就好像与JVM的作者大牛们进行了一次心灵交流。

  我问大牛:JVM的堆栈结构为什么要有操作数栈和局部变量表?

  大牛回答:因为……。

  大牛其实并没有回答我,所有的一切都需要笔者自己去想明白。等想明白了之后,才有种真正看透事物本质的快感。

  希望本书的读者也能够跟随本书,一起去进行这样的思考。

  正是因为对“知其所以然”之追求,所以本书的写作过程是漫长的。在此,要特别感谢我的老婆金艳和我的儿子佑佑,很多个周末我都没能抽出时间陪伴他们。当我开始打算写作本书时,我的孩子还在襁褓之中。而等我写完本书,孩子已经开始上小班了。欠缺的太多!

  JVM所涉及的知识面既广且深,而个人所知毕竟有限,书中定有错误之处,若有发现,请发送邮件至:chaomengyuexiang@126.com。

  在写作本书的过程中,遇到了很多技术障碍,很多技术障碍都是在查阅了R大以及阿里技术专家三红、寒泉子等人的文章后才得以攻克,在此表示感谢!向这些大牛致敬!

  同时,也要感谢我的领导和同事所给予的大力支持,尤其要感谢菲青、陌铭、祝幽、兰博等人的鼓励,同时你们也是我学习的榜样!



《解构新生:内存管理、并发模型与性能优化》 前言 在飞速发展的软件开发领域,对底层运行机制的深入理解,已不再是少数“硬核”工程师的专属技能,而是越来越多开发者构建高效、稳定、可维护应用程序的关键。我们常常在面对性能瓶颈、内存泄漏、并发死锁等棘手问题时,感到力不从心,究其根本,往往在于对程序运行环境的认识不足。本书旨在打破这种隔阂,带领读者深入探索现代软件运行时环境的核心奥秘,从内存的动态分配与回收,到并发场景下的线程安全与协作,再到程序性能的细致调优,我们将一层层剥开表象,直抵事物本质。 第一章:生命的起点与终结——内存的动态管理 想象一下,你的程序就像一个繁忙的城市,需要不断地为居民(数据)提供居住空间(内存),并在居民搬离后及时清理,以便新居民入住。这正是内存管理的核心使命。本章将从最基础的内存模型讲起,详细解析程序运行时内存的划分,包括栈(Stack)、堆(Heap)、静态存储区(Static Storage)以及常量区(Constant Pool)。我们将逐一剖析它们各自的特性、生命周期以及在程序执行中的作用。 栈的运行机制: 理解函数调用栈如何工作,局部变量、参数如何在栈上分配与销毁。我们将深入探讨栈溢出(Stack Overflow)的原因及避免方法。 堆的生命周期: 堆是程序动态分配内存的主要场所。我们将详细讲解对象的创建过程,以及内存分配算法(如首次适应、最佳适应)在堆中的应用。 垃圾回收(GC)的艺术: 这是内存管理中最具挑战性的部分。本章将详细介绍垃圾回收的原理,包括可达性分析算法(如引用计数、根搜索)、各种垃圾回收算法(如标记-清除、复制、标记-整理)的优缺点,以及它们在不同场景下的适用性。我们将探讨分代垃圾回收(Generational Garbage Collection)的思想,以及新生代(Young Generation)和老年代(Old Generation)的工作机制,理解Minor GC和Major GC的区别。此外,还将涉及垃圾回收器(Garbage Collector)的演进,例如Serial、Parallel、CMS(Concurrent Mark Sweep)以及G1(Garbage-First)等,分析它们的特点和性能表现。 内存泄漏的侦测与防范: 内存泄漏是程序稳定性的隐形杀手。我们将学习如何通过分析堆转储(Heap Dump)文件,利用专业的内存分析工具,定位内存泄漏的根源,并给出避免内存泄漏的常见策略,如及时释放不再使用的对象、谨慎使用静态变量和集合类等。 第二章:协同的交响曲——并发与线程安全 在现代计算环境中,多线程编程几乎是提高程序性能和响应速度的必由之路。然而,多个线程同时访问共享资源时,很容易引发数据竞争、死锁等问题,导致程序行为不可预测,甚至崩溃。本章将深入探讨并发编程的核心概念,以及如何构建安全、高效的多线程应用程序。 线程模型与生命周期: 从操作系统线程(OS Thread)到用户线程(User Thread),理解不同线程模型的优劣。我们将剖析线程的创建、启动、终止过程,以及线程间的通信方式(如共享内存、消息队列)。 同步机制的演进: 学习Java提供的各种同步原语,包括`synchronized`关键字的底层实现(锁膨胀、偏向锁、轻量级锁、重量级锁),以及`java.util.concurrent`包中强大的并发工具类,如`Lock`接口及其实现(`ReentrantLock`),`Semaphore`、`CountDownLatch`、`CyclicBarrier`等。我们将详细分析它们的适用场景和使用方法。 原子性、可见性与有序性: 深入理解内存模型(Memory Model)的重要性,探究Java内存模型(JMM)如何定义线程间的可见性(Visibility)和有序性(Ordering)。我们将讲解`volatile`关键字的作用,以及`happens-before`原则如何保证操作的有序执行。 线程安全的挑战与解决方案: 识别常见的并发问题,如竞态条件(Race Condition)、活锁(Livelock)、饥饿(Starvation)等,并学习如何使用锁、同步代码块、不可变对象(Immutable Objects)以及线程本地存储(Thread-Local Storage)等技术来保证线程安全。 并发集合与线程池: 探索`java.util.concurrent`包中的高效并发集合类(如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`),以及线程池(Thread Pool)的工作原理、创建与管理。我们将讨论如何通过线程池合理地管理线程资源,提高并发任务的执行效率。 第三章:性能的精雕细琢——优化与监控 “测不准,无法优化”。要提升程序的性能,首先需要准确地衡量和诊断。本章将聚焦于程序性能的度量、分析和优化方法,帮助读者打造响应迅速、资源占用少的应用程序。 性能度量的基本功: 学习如何使用基准测试(Benchmarking)工具(如JMH)来测量代码片段的性能。理解吞吐量(Throughput)、延迟(Latency)和响应时间(Response Time)等关键性能指标。 剖析工具的威力: 深入学习各种剖析工具(Profiler)的使用,如CPU Profiler和Memory Profiler。通过火焰图(Flame Graph)、调用图(Call Graph)等可视化技术,精准定位性能瓶颈,找出消耗CPU时间过长的方法或占用内存过多的对象。 代码层面的优化技巧: 探讨一系列实用的代码优化策略,包括: 算法与数据结构的选择: 强调选择合适的算法和数据结构对性能的巨大影响。 循环与分支优化: 学习如何减少不必要的计算和跳转。 字符串处理的艺术: 探讨`String`、`StringBuilder`、`StringBuffer`在不同场景下的性能差异。 I/O操作的优化: 讲解缓冲(Buffering)、非阻塞I/O(Non-blocking I/O)和内存映射文件(Memory-Mapped Files)等技术。 JVM参数的调优: 了解JVM的各项配置参数,例如堆大小(Heap Size)、年轻代与老年代比例、GC算法的选择以及垃圾回收参数的调整。我们将学习如何根据应用程序的特点,配置合适的JVM参数,以达到最佳的性能表现。 监控与告警: 介绍如何利用应用性能管理(APM)工具,对生产环境中的应用程序进行实时监控,收集性能数据,设置告警阈值,及时发现并处理潜在的性能问题。 结语 《解构新生》并非一本理论堆砌的书籍,而是旨在为开发者提供一套系统性的思维框架和实用的工具集。通过深入理解内存管理的精妙之处,掌握并发控制的艺术,以及熟练运用性能优化的各种手段,我们相信,您将能够更自信地应对复杂的编程挑战,编写出更加健壮、高效、优雅的软件。愿本书成为您在技术道路上不断探索、不断超越的得力助手。

用户评价

评分

读完这本书,我最大的感受是知识体系的完整性。很多其他书籍可能只关注了某一个特定的模块,比如只谈并发,或者只谈JIT,但这本书却提供了一个非常宏大而自洽的整体架构。它从JVM规范的源头开始,一直延伸到字节码的执行模型、本地方法栈的交互,构建了一个非常扎实的知识框架。这意味着,当你理解了某一部分的原理后,再去学习其他相关的技术(比如新的Java特性或新的GC算法)时,你会发现它们都是在这个既有框架下的演化和补充,而不是孤立存在的知识点。这种“总览全局”的能力,对于提升技术判断力和解决疑难杂症时寻找根源,是至关重要的。它让我不再满足于表面的API调用,而是开始追溯到底层指令集的映射,这种层次感的提升,是无价的。

评分

这本书真是太给力了!我最近在研究一些底层的东西,特别是关于并发和内存管理的那些让人头疼的问题。市面上的资料要么讲得太高屋建瓴,让我抓不住重点,要么就是堆砌代码,看得我晕头转向。但这本书不同,它真正做到了深入浅出。作者似乎非常理解初学者和进阶者的痛点,从最基础的字节码结构讲起,一步步引导我们拆解JVM的运行机制。我特别欣赏它在解释垃圾回收算法时那种细致入微的态度,不像有些书只是简单罗列G1、CMS,而是真的把它们背后的设计哲学和权衡考虑讲得清清楚楚。读完好几章后,我对Java程序运行的“黑箱”有了一种非常清晰的图景,感觉自己像是拿到了一把可以深入剖析代码执行的钥匙。那种茅塞顿开的感觉,对于一个深度技术爱好者来说,简直是无与伦比的享受。这本书的结构安排非常合理,逻辑递进自然,读起来很少有“卡壳”的感觉,非常流畅。

评分

我是一个偏爱实践的工程师,理论看得多了总觉得缺少点实操的验证。这本书最让我惊喜的一点是,它没有停留在理论层面,而是非常注重对JVM内部工作流程的可视化和调试模拟。虽然书本本身是文字载体,但作者通过大量的图示和清晰的步骤描述,让我们仿佛亲眼看到了一个Java对象是如何从新生代被分配,经历Minor GC,最终在老年代沉浮的整个过程。我跟着书中的一些思路,自己动手在测试环境中设置了一些特定的GC参数,观察日志输出的变化,那种“一切尽在掌握”的感觉真的太棒了。特别是关于性能调优那块,它给出的建议不是空泛的“多使用XX”,而是基于对JVM工作原理的深刻理解给出的精准定位。这本书真正做到了连接理论与实践的鸿沟,让晦涩的JVM知识真正转化为可以指导日常开发的实用工具。

评分

坦白讲,市面上关于JVM的书籍很多,但真正能让人读完后感觉知识“落地”的却不多。这本书在这方面做得非常出色。作者的文字功底深厚,能够将复杂的概念用非常精确且富有逻辑性的语言表达出来。我特别喜欢它在解释一些内存模型和线程调度细节时所展现出的那种严谨性,每一个术语的引用都非常考究,体现了作者对JVM规范的深刻理解。对于我们这些日常工作需要处理高并发、高吞吐量场景的开发者来说,这本书提供的不仅仅是知识,更是一种思考问题的框架。它潜移默化地改变了我调试和设计程序的方式,让我从一开始就注重避免那些可能触发JVM底层瓶颈的编码习惯。总而言之,这是一本值得反复研读的深度技术经典,它的价值远超其页数所能体现的。

评分

说实话,我本来对这类偏底层的技术书籍是持保留态度的,总担心内容会过于枯燥,变成一本冰冷的字典。但这本书的叙述风格非常吸引人,它不是那种板着脸孔的说教,反而带有一种探索的乐趣。作者在描述一些复杂概念时,经常会穿插一些生动的比喻或者历史背景,这让那些原本晦涩的虚拟机内部交互变得鲜活起来。我记得有一章讲到类加载器双亲委派模型时,作者用了好几段篇幅来描述这个设计决策背后的安全考量和历史演进,这不仅仅是知识点的传授,更像是和一位经验丰富的老前辈在咖啡馆里交流心得。这种娓娓道来的叙事方式,极大地降低了阅读门槛,让我即使面对复杂的内存屏障、JIT编译优化这些硬核内容时,也能保持住足够的耐心和好奇心。对于想要从“会用Java”迈向“精通Java”的人来说,这无疑是一本绝佳的指南,它教会你的不仅是“是什么”,更是“为什么会是这样”。

评分

不错,物美价廉,物超所值,很满意

评分

细节得东西多,专门研究一个主题是可以的

评分

大概看了一下感觉不错

评分

可不可以再便宜点.我带朋友来你家买。

评分

一次买了很多书,都没来得及看

评分

哦困陌陌摸摸哦哦陌陌摸摸哦哦摸摸哦哦弄陌陌摸摸

评分

可不可以再便宜点.我带朋友来你家买。

评分

现在买东西还真是划算。

评分

最后的好梦 渐渐消失

相关图书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.cndgn.com All Rights Reserved. 新城书站 版权所有