深入理解JVM虚拟机:JVM高级特性与最佳实践

第一部分走进Java

第一章走进Java

1.1 概述

1.2 Java技术体系

1.3 Java发展史

1.4 展望Java技术的未来

1.4.1 模块化

1.4.2 混合语言

1.4.3 多核并行

1.4.4 进一步丰富语法

1.4.5 64位虚拟机

1.5 实战:自己编译JDK

1.5.1 获取JDK源码

1.5.2 系统需求

1.5.3 构建编译环境

1.5.4 准备依赖项

1.5.5 进行编译

1.6 本章小结

第二部分自动内存管理机制

第二章 Java内存区域与内存溢出异常

2.1 概述

2.2 运行时数据区域

2.2.1 程序计算器

2.2.2 Java虚拟机栈

2.2.3 本地方法栈

2.2.4 Java堆

2.2.5 方法区

2.2.6 运行时常量池

2.2.7 直接内存

2.3 对象访问

2.4 实战:OutOfMrmoryError异常

2.4.1 Java堆溢出

2.4.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出

2.4.3 运行时常量池溢出

2.4.4 方法区溢出

2.4.5 本机直接内存溢出

2.5 本章小结

第三章垃圾收集器与内存分配策略

3.1 概述

3.2 对象已死?

3.2.1 引用计数算法

3.2.2 根搜索算法

3.2.3 再谈引用

3.2.4 生存还是死亡?

3.2.5 回收方法区

3.3 垃圾收集算法

3.3.1 标记----清除算法

3.3.2 复制算法

3.3.3 标记----整理算法

3.3.4 分代收集算法

3.4 垃圾收集器

3.4.1 Serial收集器

3.4.2 ParNew收集器

3.4.3 Parallel Scavenge收集器

3.4.4 Serial Old收集器

3.4.5 Parallel Old收集器

3.4.6 CMS 收集器

3.4.7 GI收集器

3.4.8 垃圾收集器参数总结

3.5 内存分配与回收策略

3.5.1 对象优先在Eden分配

3.5.2 大对象直接进入老年代

3.5.3 长期存活的对象将进入老年代

3.5.4 动态对象年龄判断

3.5.5 空间分配担保

3.6 本章小结

第四章虚拟机性能监控与故障处理工具

4.1 概述

4.2 JDK的命令行工具

4.2.1 jps:虚拟机进程状况工具

4.2.2 jstat:虚拟机统计信息监控工具

4.2.3 jinfo:Java配置信息工具

4.2.4 jmap:Java内存映射工具

4.2.5 jhat:虚拟机对转换储快照分析工具

4.2.6 jstack:Java堆栈跟踪工具

4.3 JDK的可视化工具

4.3.1 JConsole:Java监视与管理控制台

4.3.2 VisualVM:多合一故障处理工具

第五章调优案例分析与实战

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 集群间同步导致的内存溢出

5.2.3 堆外内存导致的溢出错误

5.2.4 外部命令导致系统缓慢

5.2.5 服务器JVM进程崩溃

5.3 实战:Eclipse运行速度调优

5.3.1 调优前的程序运行状态

5.3.2 升级JDK1.6的性能变化及兼容问题

5.3.3 编译时间和类加载时间的优化

5.3.4 调整内存设置控制垃圾收集频率

5.4 本章小结

第三部分虚拟机执行子系统

第六章类文件结构

6.1 概述

6.2 无关性的基石

6.3 Class类文件的结构

6.3.1 魔数与Class文件的版本

6.3.2 常量池

6.3.3 访问标志

6.3.4 类索引/父类索引与接口索引集合

6.3.5 字段表集合

6.3.6 方法表集合

6.3.7 属性表集合

6.4 Class文件结构的发展

6.5 本章小结

第七章虚拟机类加载机制

7.1 概述

7.2 类加载的时机

7.3 类加载的过程

7.3.1 加载

7.3.2 验证

7.3.3 准备

7.3.4 解析

7.3.5 初始化

7.4 类加载器

7.4.1 类与类加载器

7.4.2 双亲委派模型

7.4.3 破坏双亲委派模型

7.5 本章小结

第八章虚拟机字节码执行引擎

8.1 概述

8.2 运行时栈帧结构

8.2.1 局部变量表

8.2.2 操作数栈

8.2.3 动态链接

8.2.4 方法返回地址

8.2.5 附加信息

8.3 方法调用

8.3.1 解析

8.3.2 分派

8.4 基于栈的字节码解析执行引擎

8.4.1 解析执行

8.4.2 基于栈的命令集与基于寄存器的指令集

8.4.3 基于栈的解释器执行过程

8.5 本章小结

第九章类加载及执行子系统的案例与实战

9.1 概述

9.2 案例分析

9.2.1 Tomcat:正统的类加载器结构

9.2.2 OSGI:灵活的类加载器结构

9.2.3 字节码生成技术与动态代理的实现

9.2.4 Retrotranslator:跨越JDK版本

9.3 实战:自己动手实现远程执行功能

9.3.1 目标

9.3.2 思路

9.3.3 实现

9.3.4 验证

9.4 本章小结

第四部分程序编译与代码优化

第十章早期(编译期)优化

10.1 概述

10.2 Javac编译器

10.2.1 Javac的源码与调优

10.2.2 解析与填充符号表

10.2.3 注解处理器

10.2.4 语义分析与字节码生成

10.3 Java语法糖的味道

10.3.1 泛型与类型

10.3.2 自动装箱/拆箱与遍历循环

10.3.3 条件编译

10.4 实战:插入式注解处理器

10.4.1 实战目标

10.4.2 代码实现

10.4.3 运行与测试

10.5 本章小结

第十一章晚期(运行期)优化

11.1 概述

11.2 HotSpot虚拟机内的及时编译器

11.2.1 解析器与编译器

11.2.2 编译对象与触发条件

11.2.3 编译过程

11.3 编译优化技术

11.3.1 优化技术概述

11.3.2 公共子表达式消除

11.3.3 数组边界检查消除

11.3.4 方法内联

11.3.5 逃逸解析

11.4 Java与C/C++的编译器对比

11.5 本章小结

第五部分高效并发

第十二章 Java内存模型与线程

12.1 概述

12.2 硬件的效率与一致性

12.3 Java内存模型

12.3.1 主内存与工作内存

12.3.2 内存间交互操作

12.3.3 对于volatitle型变脸的特殊规则

12.3.4 对于long和double型变量的特殊规则

12.3.5 原子性/可见性与有序性

12.3.6 先行发生原则

12.4 Java与线程

12.4.1 线程实现

12.4.2 Java线程调度

12.4.3 状态转换

12.5 本章小结

第十三章线程安全与锁优化

13.1 概述

13.2 线程安全

13.2.1 Java语言中的线程安全

13.2.2 线程安全的实现方法

13.3 锁优化

13.3.1 自旋锁与自适应自旋

13.3.2 锁消除

13.3.3 锁粗化

13.3.4 轻量级锁

13.3.5 偏向锁

13.4 本章小结

附录A Java虚拟机家族

附录B 虚拟机字节码命令表

附录C HotSpot虚拟机主要参数表

附录D 对象查询语言(OQL)简介

附录E JDK历史版本轨迹

深入理解JVM虚拟机:JVM高级特性与最佳实践

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