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[美] Oaks 著

图书标签:

• Java
• 性能优化
• JVM
• 内存管理
• 并发编程
• 多线程
• 基准测试
• 代码分析
• 性能调优
• 实战案例

店铺： 墨砚聚客图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115413765

商品编码：28708954313

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-03-01

内容介绍

内容介绍
基本信息

书名：	Java性能quanwei指南
作者：	(美)Oaks	开本：
定价：	79	页数：
现价：	见1；CY=CY部	出版时间	2016-03
书号：	9787115413765	印刷时间：
出版社：	人民邮电出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 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J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。 精彩导读 目录

DI1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J是瓶颈　　6

1.3.5　常见的优化　　7

1.4　小结　　8

D2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

D3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

D4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　GJ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

D5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　YJ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

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　针对并发模式失效的调优　　113

6.2.2　CMS收集器的YJ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　GJ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

D7章　堆内存zui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

D8章　原生内存zui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zui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

D9章　线程与同步的性能　　188

9.1　线程池与ThreadPoolExecutor　　188

9.1.1　设置zui大线程数　　189

9.1.2　设置zui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

DI10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

DI11章　数据库性能的zui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

DI12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

暂时没有目录，请见谅！

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《Java性能调优实战》 内容简介： 在瞬息万变的软件开发领域，性能从来不是可选项，而是决定产品生死存亡的关键要素。本书——《Java性能调优实战》，将带领您深入Java应用程序的底层，揭开性能的神秘面纱，掌握从理论到实践的全面调优技艺。我们摒弃了空洞的概念和泛泛而谈的理论，聚焦于那些在真实世界中能够带来显著性能提升的切实可行的策略和技术。无论您是经验丰富的Java开发者，还是初涉性能调优的新手，本书都将为您提供一套系统、深入且实用的指导，助您打造更快、更稳定、更高效的Java应用程序。 核心理念： 本书的核心理念是“理解、测量、优化”。我们坚信，只有深入理解Java虚拟机（JVM）的工作原理，才能准确地诊断性能瓶颈；只有通过精确的测量和分析，才能找到真正需要优化的关键点；而只有运用科学、系统的方法进行优化，才能获得预期的效果。我们将一步步引导您建立起一套完整的性能分析和优化思维模型，让您能够自主地解决各种复杂的性能问题，而不是被动地等待别人给出解决方案。 本书内容深度解析： 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虚拟机（JVM）。这一部分将为您搭建坚实的JVM理论基础，让您知其然，更知其所以然。 JVM内存模型： 我们将详细讲解JVM的内存区域划分，包括堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）、程序计数器（Program Counter）、本地方法栈（Native Method Stack）等。特别会深入探讨堆内存的细分，如新生代（Young Generation）的Eden区、Survivor区，以及老年代（Old Generation）。理解这些区域的生命周期、垃圾回收机制在其中扮演的角色，是后续一切性能优化的前提。 垃圾回收（GC）机制： 垃圾回收是Java自动内存管理的核心，也是性能调优的重灾区。本书将全面剖析主流的垃圾回收算法，包括Serial、Parallel、CMS（Concurrent Mark Sweep）以及最新的G1（Garbage-First）和ZGC、Shenandoah等。我们将详细讲解它们的原理、优缺点、适用场景，并通过实际案例演示如何选择和配置合适的GC算法，以及如何理解GC日志，从中找出潜在的GC暂停时间过长、吞吐量下降等问题。 类加载机制： 尽管类加载机制本身不直接构成性能瓶颈，但其效率和过程对应用程序的启动速度和内存占用有一定影响。我们将探讨双亲委派模型、类加载器的工作流程，以及如何避免不必要的类加载，从而微调应用的启动性能。 即时编译（JIT）与代码优化： JVM的JIT编译器是实现Java高性能的关键。本书将深入讲解JIT编译器的两层编译（C1和C2）、热点代码的识别、方法内联、逃逸分析等优化技术。通过理解JIT的运作，您可以更好地编写代码，使其更容易被JIT优化，从而获得更高的执行效率。 第二部分：性能瓶颈的诊断艺术——全面剖析与测量工具 发现性能问题，就好比医生诊断病症。准确的诊断是有效治疗的前提。这一部分将聚焦于如何运用各种工具和技术，精准定位应用程序的性能瓶颈。 性能监控与度量： 我们将介绍多种性能监控工具，包括JConsole、VisualVM、JMC（Java Mission Control）、Arthas等。您将学会如何使用这些工具实时查看JVM的各项指标，如CPU占用率、内存使用情况、线程状态、GC活动等。 Profiling（性能剖析）： Profiling是发现代码层面性能瓶颈的利器。本书将详细讲解CPU Profiling和Memory Profiling。您将学会如何使用JProfiler、YourKit等专业的Profiling工具，找出消耗CPU时间最多的方法、产生大量对象的代码段、存在内存泄漏的区域。我们将通过大量实际案例，演示如何解读Profiling结果，并将其转化为可执行的优化建议。 GC日志分析： GC日志是理解垃圾回收行为最直接的依据。我们将深入讲解不同GC算法的日志格式，如何从中分析GC的频率、暂停时间、堆内存的增长趋势，以及如何根据日志调整GC参数。 线程分析与死锁检测： 并发是Java应用的重要特性，但也是性能问题的常见来源。我们将演示如何分析线程dump（Thread Dump），识别长时间阻塞的线程、CPU密集型线程，以及如何使用工具检测和诊断死锁。 系统级性能分析： 除了JVM内部，操作系统层面的性能也至关重要。我们将简要介绍如何利用top、iostat、vmstat等Linux命令，结合JVM指标，进行端到端的性能分析。 第三部分：精益求精——Java应用程序的性能优化实战 在准确诊断出性能瓶颈之后，本书将带您进入实战优化环节，提供一系列行之有效的优化策略和技巧。 JVM调优参数深度解读： 我们将系统梳理JVM常用的调优参数，并深入讲解它们的含义、影响范围以及如何根据实际场景进行配置。例如，堆大小的合理设置（-Xms, -Xmx）、新生代与老年代的比例、GC线程数、TLAB（Thread-Local Allocation Buffer）等。您将学会如何通过调整这些参数，来平衡吞吐量和响应时间。 垃圾回收器选择与配置： 基于前面对GC机制的理解，本书将提供如何在不同负载和应用场景下选择最合适的GC收集器，并给出相应的配置建议。例如，CMS在低延迟要求下的应用，G1在大型堆上的表现，以及如何为ZGC/Shenandoah进行参数调优。 代码层面的优化技巧： 性能调优并非仅仅是JVM参数的调整，代码的编写方式同样至关重要。我们将探讨： 高效的数据结构与算法： 选择合适的数据结构（如`ArrayList` vs `LinkedList`，`HashMap` vs `TreeMap`）和算法，可以从根本上提升代码效率。 字符串处理优化： `StringBuilder` vs `String`的性能差异，字符串拼接的陷阱。 集合（Collections）的优化： 预估集合大小，避免频繁扩容；使用并发集合，避免同步开销。 IO操作优化： NIO（Non-blocking IO）的使用，缓冲区的合理利用，避免频繁的磁盘读写。 多线程与并发优化： 线程池的合理配置，避免线程创建和销毁的开销；锁的粒度与竞争分析；`java.util.concurrent`包的深入应用。 避免内存泄漏： 讲解常见的内存泄漏模式，如静态集合的无限制增长、监听器未移除、缓存未失效等，并提供有效的检测和避免方法。 分布式系统下的性能挑战与调优： 在微服务和分布式架构日益普及的今天，分布式系统的性能调优变得尤为重要。本书将涉及： RPC框架的性能考量： 如Dubbo、gRPC等，如何优化序列化、网络通信。 缓存策略优化： 分布式缓存（如Redis、Memcached）的读写性能、一致性问题。 消息队列的性能优化： Kafka、RabbitMQ等，如何保证消息传递的吞吐量和低延迟。 数据库访问优化： SQL优化、连接池配置、读写分离等。 性能测试与基准测试： 如何设计和执行有效的性能测试，以验证优化效果并持续监控应用性能。我们将介绍JMeter、Gatling等负载测试工具的使用，以及如何进行基准测试（Benchmarking）来量化性能提升。 第四部分：高级主题与前沿展望 在掌握了基础和进阶的调优技巧后，本书还将为您带来一些更深入的话题，以及对未来Java性能发展的展望。 特定场景下的性能优化： 例如，高并发Web应用的优化，大数据处理框架（如Spark、Hadoop）中的JVM调优，嵌入式Java应用的性能考量等。 性能问题排查的模式与思维： 总结一套解决性能问题的通用思路和方法论，让您面对未知性能问题时能够从容应对。 Java性能优化的未来趋势： 简要介绍GraalVM、Project Panama等新技术对Java性能带来的潜在影响。 本书特色： 理论与实践并重： 深入浅出的讲解JVM原理，并辅以大量的实际案例和代码示例，让您在理解理论的同时，掌握动手实践的能力。 工具驱动： 重点介绍和演示主流的性能分析和调优工具，让您能够快速上手，独立完成性能诊断。 实战导向： 聚焦于实际生产环境中常见的性能问题，提供切实可行的解决方案，避免纸上谈兵。 循序渐进： 内容从基础的JVM内存模型到复杂的分布式系统调优，逐步深入，适合不同水平的读者。 面向未来： 关注Java性能技术的发展趋势，帮助您保持技术的前沿性。 目标读者： 有一定Java开发经验，希望提升应用程序性能的开发者。 负责系统性能监控、调优和容量规划的架构师或运维工程师。 对Java虚拟机底层原理和性能优化技术感兴趣的工程师。 面临Java应用性能瓶颈，需要快速找到解决方案的团队。 《Java性能调优实战》不仅是一本书，更是您在Java性能优化道路上的忠实伙伴。通过阅读本书，您将不再畏惧性能挑战，而是能够自信地驾驭Java应用程序的性能，为其注入澎湃动力，赢得市场先机。

评分☆☆☆☆☆

评价二：体系严谨，视野宏大 这是一部具有极高工程价值的参考手册，它的结构设计体现了作者对Java生态系统深刻的理解。我欣赏它从底层操作系统I/O到上层应用代码优化的全景式覆盖。它没有局限于单一的技术栈，而是将网络栈的延迟、操作系统调度的影响、乃至硬件缓存一致性等宏观因素都纳入了考量范围。书中关于JIT编译器的优化路径分析，详尽地描述了逃逸分析、内联展开等机制如何影响最终的机器码效率，这对于编写极致性能代码的架构师来说是无价之宝。更值得称赞的是，它对基准测试（Benchmarking）的规范性强调，明确指出了如何避免测试环境的污染和测量偏差，这避免了大量开发者在实际工作中陷入“测试结果无法复现”的泥潭。这本书的深度要求读者具备一定的计算机底层知识基础，但其最终呈现的知识体系是无可替代的，它构建了一个从宏观到微观，层层递进的性能优化框架。

评分☆☆☆☆☆

评价三：案例驱动，解决痛点 说实话，很多性能书籍读起来像是在读一本教科书，枯燥乏味，但这本书的魅力在于它的“问题导向”。它不是按部就班地讲解知识点，而是围绕着一系列真实的生产环境“疑难杂症”展开论述。比如，针对某个特定业务场景下出现的内存抖动问题，作者如何一步步利用Thread Dump、Heap Dump和火焰图进行诊断，整个推导过程逻辑清晰、层层递进，代入感极强。我特别喜欢其中关于锁竞争优化的章节，书中通过对比`synchronized`、`ReentrantLock`以及无锁化设计在不同粒度锁粒度下的性能表现，给出了非常实际的选型建议，而不是简单地宣扬“无锁优于一切”。这种基于实际代码和真实数据的分析，让理论知识立刻变得鲜活起来，真正解决了我在日常工作中遇到的那些“不知道从何下手”的性能黑盒问题。

评分☆☆☆☆☆

评价四：语言精炼，直击核心 这本书的文字风格极为高效，没有一句废话，作者似乎是抱着“最短路径原则”来组织内容的。对于一些复杂的概念，例如Volatile语义的内存屏障实现，它能用最精炼的语言勾勒出其本质，并立刻引出在特定JDK版本中的实际应用效果。这种直击核心的叙述方式，极大地提高了阅读效率。它没有刻意去拔高概念的难度，而是专注于阐述“它为什么是这样工作”以及“我们该如何利用它”。特别是对I/O模型（如NIO的Selector机制）的解读，没有被大量的API调用细节所淹没，而是聚焦于其异步事件驱动的核心机制，使得读者能快速掌握其性能优势的来源。对于时间紧张但又要求知识体系扎实的专业人士来说，这种高密度的信息传递方式是极大的福音，每一页都充满了可立即应用到代码中的洞察。

评分☆☆☆☆☆

评价五：跨越边界，预见未来 这本书的格局之大，在于它不仅回顾了Java性能优化的历史经验，更重要的是，它开始探讨面向未来的技术趋势。它对Project Loom（虚拟线程）的讨论，并非停留在新特性的介绍，而是深入分析了它将如何从根本上改变我们对线程模型和资源管理的认知，进而影响现有的并发工具和性能调优范式。这种前瞻性的视角，让这本书的价值远超于一本工具书，它更像是一份行业发展趋势的路线图。此外，书中对云原生和微服务架构下性能挑战的探讨，也很有启发性。它指出了在容器化环境中，如何更精细地管理CPU和内存资源，以及如何应对分布式事务和跨网络调用的延迟问题。读完后，我感觉自己不仅仅掌握了如何优化当前的Java代码，更重要的是，我已经对未来几年内Java性能优化的主要战场有了清晰的预判。

评分☆☆☆☆☆

评价一：深入浅出，实战为王 这本书的叙述方式简直是业界的一股清流，作者没有陷入那种故作高深的理论迷宫，而是用一种极其贴近开发人员日常工作场景的语言，把那些原本枯燥乏味的性能调优知识点讲得生动有趣。我印象最深的是它对JVM内存模型的剖析，它不是简单地罗列参数，而是通过一系列精心设计的代码片段和实际案例，展示了垃圾回收器在不同场景下的行为差异。比如，书中对于ZGC和Shenandoah的对比分析，不是停留在API层面的介绍，而是深入到了并发编程和操作系统交互的层面，让人能真切感受到不同GC策略带来的性能权衡。尤其是它讲解并发工具类（如`ConcurrentHashMap`的演进）时，那种对并发原语的细致打磨，让我这个自认为对并发有一定了解的开发者都感到醍醐灌顶。这本书的价值就在于，它能帮你把那些在生产环境中看似玄乎的性能瓶颈，还原成可分析、可量化的工程问题，读完之后，感觉自己手里握着了一把瑞士军刀，而不是一堆理论碎片。