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| 編輯推薦： |
★结构清晰。
采用从整体到局部的视角，每一章节对应单独的知识点，力求展示虚拟机的全貌。
★理论结合实战。
在每一个知识点后，都给出了演示示例供读者参考，帮助读者更好地消化
★专注专业。
对Java虚拟机的原理和实践做了丰富介绍，力求从多角度更专业地对JVM进行探讨。
★通俗易懂。
本书服务于广大虚拟机初学者，简单的白话文风格贯穿全书，使读者少盲点、无盲点。
★技术全面。
纵横Windows和Linux双系统下的性能诊断、涉及32位系统和64位系统的优化比较、贯穿从JDK 1.5到JDK 10的优化演进。
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| 內容簡介： |
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不管技术如何发展，Java依然是一个充满活力的生态圈，学习Java的人也越来越多，但多数人学习Java虚拟机（JVM）时都会遇到瓶颈。本书将通过200余个示例详细介绍JVM中的各种参数配置、故障排查、性能监控及性能优化，帮助Java人突破瓶颈。本书共11章，修订后版本涵盖Java 6～Java 10。第1～3章介绍了Java虚拟机的定义、总体架构、常用配置参数。第4～5章介绍了垃圾回收的算法和各种垃圾回收器。第6章介绍了Java虚拟机的性能监控和故障诊断工具。第7章详细介绍了对Java堆的分析方法和案例。第8章介绍了Java虚拟机对多线程，尤其是对锁的支持。第9～10章介绍了Java虚拟机的核心—Class文件结构，以及Java虚拟机中类的装载系统。第11章介绍了Java虚拟机的执行系统和字节码，并给出了通过ASM框架进行字节码注入的案例。本书不仅适合Java程序员阅读，还适合工作于Java虚拟机之上的研发人员、软件设计师、架构师阅读。
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| 關於作者： |
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葛一鸣：炼数成金特约讲师，国家认证系统分析师，获得Oracle OCP认证。长期从事Java软件开发工作，对Java程序设计、JVM有深入研究，对设计模式、人工智能、神经网络、数据挖掘等技术有浓厚兴趣，著有《实战Java虚拟机》一书，目前在Dataguru开设多门课程，包括Java并发、JVM、Git等。
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| 目錄：
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目录
第1章 初探Java虚拟机1
1.1知根知底：追溯Java的发展历程2
1.1.1那些依托Java虚拟机的语言大咖们2
1.1.2Java发展史上的里程碑2
1.2跨平台的真相：Java虚拟机做中介4
1.2.1理解Java虚拟机的原理4
1.2.2看清Java虚拟机的种类5
1.3一切看我的：Java语言规范6
1.3.1词法的定义6
1.3.2语法的定义7
1.3.3数据类型的定义8
1.3.4Java语言规范总结9
1.4一切听我的：Java虚拟机规范9
1.5数字编码就是计算机世界的水和电10
1.5.1整数在Java虚拟机中的表示10
1.5.2浮点数在Java虚拟机中的表示12
1.6抛砖引玉：编译和调试虚拟机14
1.7小结18
第2章 认识Java虚拟机的基本结构19
2.1谋全局者才能成大器：看穿Java虚拟机的架构19
2.2小参数能解决大问题：学会设置Java虚拟机的参数21
2.3对象去哪儿：辨清Java堆22
2.4函数如何调用：出入Java栈24
2.4.1局部变量表26
2.4.2操作数栈31
2.4.3帧数据区31
2.4.4栈上分配32
2.5类去哪儿了：识别方法区34
2.6小结36
第3章 常用Java虚拟机参数37
3.1一切运行都有迹可循：掌握跟踪调试参数37
3.1.1跟踪垃圾回收读懂虚拟机日志38
3.1.2类加载卸载的跟踪42
3.1.3查看系统参数45
3.2让性能飞起来：学习堆的配置参数45
3.2.1最大堆和初始堆的设置46
3.2.2新生代的配置49
3.2.3堆溢出处理53
3.3别让性能有缺口：了解非堆内存的参数配置54
3.3.1方法区配置55
3.3.2栈配置55
3.3.3直接内存配置55
3.4Client和Server二选一：虚拟机的工作模式58
3.5小结59
第4章 垃圾回收的概念与算法60
4.1内存管理清洁工：认识垃圾回收60
4.2清洁工具大PK：讨论常用的垃圾回收算法61
4.2.1引用计数法（Reference Counting）62
4.2.2标记清除法（Mark-Sweep）63
4.2.3复制算法（Copying）64
4.2.4标记压缩法（Mark-Compact）66
4.2.5分代算法（Generational Collecting）67
4.2.6分区算法（Region）68
4.3谁才是真正的垃圾：判断可触及性69
4.3.1对象的复活69
4.3.2引用和可触及性的强度71
4.3.3软引用可被回收的引用72
4.3.4弱引用发现即回收76
4.3.5虚引用对象回收跟踪77
4.4垃圾回收时的停顿现象：Stop-The-World案例实战79
4.5小结83
第5章 垃圾收集器和内存分配84
5.1一心一意一件事：串行回收器85
5.1.1新生代串行回收器85
5.1.2老年代串行回收器86
5.2人多力量大：并行回收器86
5.2.1新生代ParNew回收器87
5.2.2新生代ParallelGC回收器88
5.2.3老年代ParallelOldGC回收器89
5.3一心多用都不落下：CMS回收器（JDK 8及之前的版本）90
5.3.1CMS主要工作步骤90
5.3.2CMS主要的参数91
5.3.3CMS的日志分析93
5.3.4有关Class的回收94
5.4未来我做主：G1回收器（JDK 9及之后版本的默认回收器）95
5.4.1G1的内存划分和主要收集过程95
5.4.2G1的新生代GC96
5.4.3G1的并发标记周期97
5.4.4混合回收100
5.4.5必要时的Full GC102
5.4.6G1的日志102
5.4.7G1相关的参数106
5.5回眸：有关对象内存分配和回收的一些细节问题106
5.5.1禁用System.gc107
5.5.2System.gc使用并发回收107
5.5.3并行GC前额外触发的新生代GC109
5.5.4对象何时进入老年代109
5.5.5在TLAB上分配对象117
5.5.6finalize函数对垃圾回收的影响120
5.6温故又知新：常用的GC参数125
5.7动手才是真英雄：垃圾回收器对Tomcat性能影响的实验127
5.7.1配置实验环境127
5.7.2配置性能测试工具JMeter128
5.7.3配置Web应用服务器Tomcat131
5.7.4实战案例1初试串行回收器133
5.7.5实战案例2扩大堆以提升系统性能133
5.7.6实战案例3调整初始堆大小134
5.7.7实战案例4使用ParrellOldGC回收器135
5.7.8实战案例5使用较小堆提高GC压力135
5.7.9实战案例6测试ParallelOldGC的表现135
5.7.10实战案例7测试ParNew回收器的表现136
5.7.11实战案例8测试JDK 1.8的表现136
5.7.12实战案例9使用高版本虚拟机提升性能137
5.8小结137
第6章 性能监控工具138
6.1有我更高效：Linux下的性能监控工具139
6.1.1显示系统整体资源使用情况top命令139
6.1.2监控内存和CPUvmstat命令140
6.1.3监控IOiostat命令142
6.1.4多功能诊断器pidstat工具143
6.2用我更高效：Windows下的性能监控工具148
6.2.1任务管理器148
6.2.2perfmon性能监控工具150
6.2.3Process Explorer进程管理工具153
6.2.4pslist命令Windows下也有命令行工具155
6.3外科手术刀：JDK性能监控工具157
6.3.1查看Java进程jps命令158
6.3.2查看虚拟机运行时信息jstat命令159
6.3.3查看虚拟机参数jinfo命令162
6.3.4导出堆到文件jmap命令163
6.3.5JDK自带的堆分析工具jhat命令165
6.3.6查看线程堆栈jstack命令168
6.3.7远程主机信息收集jstatd命令171
6.3.8多功能命令行jcmd命令173
6.3.9性能统计工具hprof175
6.3.10扩展jps命令178
6.4我是你的眼：图形化虚拟机监控工具JConsole178
6.4.1JConsole连接Java程序179
6.4.2Java程序概况180
6.4.3内存监控180
6.4.4线程监控181
6.4.5类加载情况183
6.4.6虚拟机信息183
6.5一目了然：可视化性能监控工具Visual VM184
6.5.1Visual VM连接应用程序185
6.5.2监控应用程序概况186
6.5.3Thread Dump和分析187
6.5.4性能分析188
6.5.5内存快照分析190
6.5.6BTrace介绍191
6.6来自JRockit的礼物：虚拟机诊断工具Mission Control199
6.6.1MBean服务器199
6.6.2飞行记录器（Flight Recorder）201
6.7小结204
第7章 分析Java堆205
7.1对症才能下药：找到内存溢出的原因206
7.1.1堆溢出206
7.1.2直接内存溢出206
7.1.3过多线程导致OOM208
7.1.4永久区溢出210
7.1.5GC效率低下引起的OOM211
7.2无处不在的字符串：String在虚拟机中的实现211
7.2.1String对象的特点211
7.2.2有关String的内存泄漏213
7.2.3有关String常量池的位置216
7.3虚拟机也有内窥镜：使用MAT分析Java堆218
7.3.1初识MAT218
7.3.2浅堆和深堆221
7.3.3MAT堆分析案例解析222
7.3.4支配树（Dominator Tree）226
7.3.5Tomcat堆溢出分析227
7.4筛选堆对象：MAT对OQL的支持231
7.4.1Select子句231
7.4.2From子句233
7.4.3Where子句235
7.4.4内置对象与方法235
7.5更精彩的查找：Visual VM对OQL的支持240
7.5.1Visual VM的OQL基本语法240
7.5.2内置heap对象241
7.5.3对象函数243
7.5.4集合统计函数247
7.5.5程序化OQL分析Tomcat堆253
7.6小结256
第8章 锁与并发257
8.1安全就是锁存在的理由：锁的基本概念和实现258
8.1.1理解线程安全258
8.1.2对象头和锁260
8.2避免残酷的竞争：锁在Java虚拟机中的实现和优化261
8.2.1偏向锁261
8.2.2轻量级锁263
8.2.3锁膨胀264
8.2.4自旋锁265
8.2.5锁消除265
8.3应对残酷的竞争：锁在应用层的优化思路267
8.3.1减少锁持有时间267
8.3.2减小锁粒度268
8.3.3锁分离270
8.3.4锁粗化272
8.4无招胜有招：无锁274
8.4.1理解CAS274
8.4.2原子操作275
8.4.3新宠儿LongAdder278
8.5将随机变为可控：理解Java内存模型281
8.5.1原子性281
8.5.2有序性283
8.5.3可见性285
8.5.4Happens-Before原则287
8.6小结287
第9章 Class文件结构288
9.1不仅跨平台，还能跨语言：语言无关性288
9.2虚拟机的基石：Class文件290
9.2.1Class文件的标志魔数291
9.2.2Class文件的版本293
9.2.3存放所有常数常量池294
9.2.4Class的访问标记（Access Flag）301
9.2.5当前类、父类和接口302
9.2.6Class文件的字段303
9.2.7Class文件的方法基本结构305
9.2.8方法的执行主体Code属性307
9.2.9记录行号LineNumberTable属性308
9.2.10保存局部变量和参数LocalVariableTable属性309
9.2.11加快字节码校验StackMapTable属性309
9.2.12Code属性总结314
9.2.13抛出异常Exceptions属性315
9.2.14用实例分析Class的方法结构316
9.2.15我来自哪里SourceFile属性319
9.2.16强大的动态调用BootstrapMethods属性320
9.2.17内部类InnerClasses属性321
9.2.18将要废弃的通知Deprecated属性322
9.2.19Class文件总结323
9.3操作字节码：走进ASM323
9.3.1ASM体系结构323
9.3.2ASM之Hello World325
9.4小结326
第10章 Class装载系统327
10.1来
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| 內容試閱：
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关于Java生态圈
Java是目前应用最广泛的软件开发平台之一。随着Java及Java社区的不断壮大，Java也早已不再是简简单单的一门计算机语言了，它更是一个平台、一种文化、一个社区。
作为一个平台，Java虚拟机扮演着举足轻重的作用。除了Java语言，任何一种能够被编译成字节码的计算机语言都属于Java这个平台。Groovy、Scala、JRuby、Kotlin等都是Java平台的一部分，它们依赖于Java虚拟机，同时，Java平台也因为它们变得更加丰富多彩。
作为一种文化，Java几乎成了开源的代名词。在Java程序中，有着数不清的开源软件和框架，如Tomcat、Struts、Hibernate、Spring等。就连JDK和JVM自身也有不少开源的实现，如OpenJDK、Harmony。可以说，共享的精神在Java世界里体现得淋漓尽致。
作为一个社区，Java拥有无数的开发人员，有数不清的论坛和资料。从桌面应用软件、嵌入式开发到企业级应用、后台服务器、中间件，都可以看到Java的身影。其应用形式之复杂、参与人数之众多也令人咋舌。可以说，Java社区俨然已经成为一个良好而庞大的生态系统，而本书，将主要介绍这个生态系统的核心Java虚拟机。
第2版的重点修订
作者希望本书第2版的内容能够涵盖JDK 7～JDK 10，所以特做如下修订：
?JDK 10 源码环境的下载与搭建。
?JDK 10 JVM的调试方法介绍。
?JDK 10 运行参数的演变。
?JDK 10用G1垃圾回收器替代CMS垃圾回收器，成为默认的垃圾回收器。
?JDK 10调试工具的更新，废除功能类似的调试工具，重点推荐使用Visual VM。
本书的体系结构
本书立足于实际开发，又不缺乏理论介绍，力求通俗易懂、循序渐进。全书共分为11章。
第1章综述，介绍了Java虚拟机的概念、定义，讲解了Java语言规范和Java虚拟机规范，最后还介绍了OpenJDK的调试方法。
第2章介绍了Java虚拟机的总体架构，说明了堆、栈、方法区等内存空间的作用和彼此之间的联系。
第3章介绍了Java虚拟机的常用配置参数，重点对垃圾回收跟踪参数、内存配置参数做了详细介绍，并给出了案例说明。
第4章从理论层面介绍了垃圾回收的算法，如引用计数、标记清除、标记压缩、复制算法等。本章是第5章的理论基础。
第5章基于垃圾回收的理论知识，进一步详细介绍了Java虚拟机中实际使用的各种垃圾回收器，包括串行回收器、并行回收器、CMS、G1等。
第6章介绍了Java虚拟机的性能监控和故障诊断工具，考虑到实用性，也介绍了系统级性能监控工具的使用，两者结合，可以更好地帮助读者处理实际问题。
第7章详细介绍了对Java堆的分析方法和案例，主要讲解了MAT和Visual VM两款工具的使用，以及各自OQL的编写方式。
第8章介绍了Java虚拟机对多线程，尤其是对锁的支持。本章不仅介绍了虚拟机内部锁的实现、优化机制，也给出了Java语言层面的一些锁优化思路，最后还介绍了无锁的并行控制方法。
第9章介绍了Java虚拟机的核心Class文件结构，Class文件作为Java虚拟机的基石，有着举足轻重的作用，对深入理解Java虚拟机有着不可忽视的作用。
第10章介绍了Java虚拟机中类的装载系统，其中着重介绍了Java虚拟机中ClassLoader的实现及设计模式。
第11章介绍了Java虚拟机的执行系统和字节码。为了帮助读者更快、更好地理解Java字节码，本章对字节码进行了分类讲解，并且理论联系实际，给出了通过ASM框架进行字节码注入的案例。
本书特色
本书的主要特点有：
?结构清晰。本书采用从整体到局部的视角，首先，第1、2章介绍了Java虚拟机的整体概况和结构。接着步步为营，每一章节对应单独的知识点，力求展示虚拟机的全貌。
?理论结合实战。本书不甘心于简单地枚举理论知识，在每一个理论背后，都给出了演示示例供读者参考，帮助读者更好地消化这些理论。比如，在对Class文件结构和字节码的介绍中，不仅仅简单地给出了理论说明，更是使用ASM框架将这些理论应用于实践，尽可能地做到理论与实践结合。
?专注专业。本书着眼于Java虚拟机，对Java虚拟机的原理和实践做了丰富的介绍，包括但不限于体系结构、虚拟机的调试方式、常用参数、垃圾回收系统、Class文件结构、执行系统等，力求从多角度更专业地对Java虚拟机进行探讨。
?通俗易懂。本书依然服务于广大虚拟机初学者，尽量避免采用过于理论化的描述方式，简单的白话文风格贯穿全书，尽量使读者在阅读过程中少盲点、无盲点。
?技术全面。纵横Windows和Linux双系统下的性能诊断、涉及32位系统和64位系统的优化比较、贯穿从JDK 1.5到JDK 10的优化演进。
适合阅读人群
虽然本书讲解力求通俗，但要通读本书并取得良好的学习效果，要求读者需要具备基本的Java知识或者一定的编程经验。因此，本书适合以下读者：
?拥有一定开发经验的Java平台开发人员（Java、Scala、JRuby等）。
?软件设计师、架构师。
?系统调优人员。
?有一定的Java编程基础并希望进一步理解Java的程序员。
?虚拟机爱好者，JVM实践者。
本书的约定
本书在叙述过程中，有如下约定：
?本书中所述的JDK 1.5、JDK 1.6、JDK 1.7、JDK 1.8、JDK 1.9、JDK 1.10等同于JDK 5、JDK 6、JDK 7、JDK 8、JDK 9、JDK 10。
?如无特殊说明，Java虚拟机均指HotSpot虚拟机。
?如无特殊说明，本书的程序、示例均在JDK 7~JDK 10环境中运行。
联系作者
本书的写作过程远比想象的艰辛，为了让全书能够更清楚、更正确地表达和论述，我经历了好多个不眠之夜，即使现在回想起来，也忍不住会打个寒战。由于写作水平的限制，书中难免会有不妥之处，望读者谅解。
为此，如果读者有任何疑问或者建议，非常欢迎大家加入QQ群254693571，一起探讨学习中的困难、分享学习的经验，我期待与大家一起交流、共同进步。同时，也希望大家可以关注我的博客http：www.uucode.net。
感谢
这本书能够面世，是因为得到了众人的支持。首先，要感谢我的妻子，她始终不辞辛劳，毫无怨言地对我照顾有加，才让我得以腾出大量时间，并可以安心工作。其次，要感谢编辑为我一次又一次地审稿改错、批评指正，才让本书逐步完善。最后，感谢我的母亲30年如一日对我的体贴和关心。
特别感谢网友千马奕在JDK 1.9、JDK1.10下对本书所做的测试和修订。
读者服务
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