Java性能優化權威指南 [Java performance]

Java性能優化權威指南 [Java performance] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Charlie Hunt,Binu John 著,柳飛,陸明剛 譯
圖書標籤:
  • Java
  • 性能優化
  • JVM
  • 內存管理
  • 並發編程
  • 多綫程
  • 代碼優化
  • 基準測試
  • 性能調優
  • 架構設計
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115342973
版次:1
商品編碼:11407830
包裝:平裝
叢書名: 圖靈程序設計叢書
外文名稱:Java performance
開本:16開
齣版時間:2014-03-01
用紙:膠版紙
頁數:540
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

  

  本書由曾任職於Oracle/Sun的性能優化專傢編寫,係統而詳細地講解瞭性能優化的各個方麵,幫助你學習Java虛擬機的基本原理、掌握一些監控Java程序性能的工具,從而快速找到程序中的性能瓶頸,並有效改善程序的運行性能。
  Java性能優化的任何問題,都可以從本書中找到答案!

內容簡介

  《Java性能優化專業指南》是Java應用性能調優的聖經,內容通俗易懂,介紹瞭大量的監控和測量工具,涉及各種硬件架構和操作係統。涵蓋瞭如何構建實驗、解釋結果以及如何采取行動等技巧。

作者簡介

  Charlie Hunt,現任Salesforce公司的性能工程架構師。曾任Oracle公司首席JVM性能工程師,負責HotSpot Java虛擬機和Java SE類庫性能的改進。Charlie擁有美國伊利諾伊理工大學的計算機科學碩士學位、愛荷華州立大學的計算機科學學士學位。
  Binu John,世界上大的社交網站創建平颱Ning.com的高級性能工程師。他目前的職責是著力改善Ning平颱的性能和擴展性,以支持每月數百萬PV的訪問量。Binu擁有美國愛荷華大學生物醫學工程和計算機科學碩士學位。

  譯者簡介:
  柳飛,畢業於中國科學技術大學和復旦大學。現為上海愛科生信息技術有限公司工程師,曾任OOCL ISD工程師。目前主要關注的領域為MySQL和分布式計算。十年碼農兩忙忙,不coding,自難忘。徒步及跑步業餘湊熱鬧者,中度拖延癥患者。
  陸明剛,畢業於四川大學,近十年大型軟件研發測試經驗,現任易安信中國卓越中心資深軟件工程師,曾任趨勢科技中國軟件研發中心技術經理,關注JVM性能調優和大數據,喜歡挖掘技術背後的內幕,並樂此不疲。

內頁插圖

精彩書評

  “本書是Java性能優化的聖經!如果你是一個細節控,那麼這本書正適閤你。”
  ——James Gosling,Java之父
  
  “《Java性能優化專業指南》是Java應用性能優化的必備參考書。它由Oracle/Sun的性能優化專傢編寫,係統而詳細地講解瞭性能優化的各個方麵,從底層的操作係統及JVM的原理與監控工具,到性能測試技巧,再到上層應用框架優化。如果有Java性能優化的疑問,請先從本書開始尋找答案,無論新手老手都能從中收益。”
  ——莫樞,JVM開發工程師,Azul Systems
  
  “要對Java程序做性能優化,不僅要對應用的代碼實現有足夠的瞭解,還需要對更底層的OS、JVM有較深的瞭解。這本書介紹瞭Java程序員也需要掌握的OS、JVM層麵的很多知識,更吸引人的是這本書的作者結閤自己的經驗,為大傢總結瞭一些性能優化的模式,例如CPU利用率高的時候需要怎麼進行優化,這些模式讓人受益匪淺,相信讀過後能對大傢日常工作中做性能優化提供不小的幫助。”
  ——林昊,阿裏巴巴技術專傢
  
  “長期以來,一些人對Java存在一種偏見,認為Java程序存在運行性能低下的缺點。本書由淺入深地介紹瞭對於Java程序進行性能優化的各種工具和方法,幫助你學習Java虛擬機的基本原理、掌握一些監控Java程序性能的工具,從而快速找到程序中的性能瓶頸,並有效改善程序的運行性能。讀過本書,人們將能夠消除對Java程序性能的偏見,讓Java真正展現齣強大魅力。”
  ——李凡希,阿裏巴巴資深研發工程師
  
  “性能優化是一門非常實戰性的技術,本書正是這樣一本非常具有實戰指導意義的作品。該書涵蓋瞭Java應用、Web應用、EJB等若乾不同場景下的性能分析、監控、優化的上佳實踐和工具,具有相當的廣度,同時該書也絕不是工具和數據的堆砌,書中對很多底層細節有著深入和細緻的介紹和分析,比如GC、JIT等JVM的基本原理,都體現瞭作者的技術深度。通讀本書能讓你更好地理解Java,並洞察和解決潛在的性能問題。”
  ——鄒飛,Google資深軟件工程師、技術經理

目錄

第1章 策略、方法和方法論  
1.1  性能問題的現狀  
1.2  性能分析的兩種方法:自頂嚮下和自底嚮上  
1.2.1  自頂嚮下  
1.2.2  自底嚮上  
1.3  選擇正確的平颱並評估係統性能  
1.3.1  選擇正確的CPU架構  
1.3.2  評估係統性能  
1.4  參考資料  

第2章 操作係統性能監控  
2.1  定義  
2.2  CPU使用率  
2.2.1  監控CPU使用率:Windows  
2.2.2  監控CPU使用率:Windows typeperf  
2.2.3  監控CPU使用率:Linux  
2.2.4  監控CPU使用率:Solaris  
2.2.5  命令行監控CPU使用率:Linux和Solaris  
2.3  CPU調度程序運行隊列  
2.3.1  監控CPU調度程序運行隊列:Windows  
2.3.2  監控CPU調度程序運行隊列:Solaris  
2.3.3  監控CPU調度程序運行隊列:Linux  
2.4  內存使用率  
2.4.1  監控內存利用率:Windows  
2.4.2  監控內存使用率:Solaris  
2.4.3  監控內存使用率:Linux  
2.4.4  監控鎖競爭:Solaris  
2.4.5  監控鎖競爭:Linux  
2.4.6  監控鎖競爭:Windows  
2.4.7  隔離競爭鎖  
2.4.8  監控搶占式上下文切換  
2.4.9  監控綫程遷移  
2.5  網絡I/O使用率  
2.5.1  監控網絡I/O使用率:Solaris  
2.5.2  監控網絡I/O使用率:Linux  
2.5.3  監控網絡I/O使用率:Windows  
2.5.4  應用性能改進的考慮  
2.6  磁盤I/O使用率  
2.7  其他命令行工具  
2.8  監控CPU使用率:SPARC T係列係統  
2.9  參考資料  

第3章 JVM概覽  
3.1  HotSpot VM的基本架構  
3.2  HotSpot VM運行時  
3.2.1  命令行選項  
3.2.2  VM生命周期  
3.2.3  VM類加載  
3.2.4  字節碼驗證  
3.2.5  類數據共享  
3.2.6  解釋器  
3.2.7  異常處理  
3.2.8  同步  
3.2.9  綫程管理  
3.2.10  C++堆管理  
3.2.11  Java本地接口  
3.2.12  VM緻命錯誤處理  
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  快速內存分配  
3.3.4  垃圾收集器  
3.3.5  Serial收集器  
3.3.6  Parallel收集器:吞吐量為先!  
3.3.7  Mostly-Concurrent收集器:低延遲為先!  
3.3.8  Garbage-First收集器:CMS替代者  
3.3.9  垃圾收集器比較  
3.3.10  應用程序對垃圾收集器的影響  
3.3.11  簡單迴顧收集器曆史  
3.4  HotSpot VM JIT編譯器  
3.4.1  類型繼承關係分析  
3.4.2  編譯策略  
3.4.3  逆優化  
3.4.4  Client JIT編譯器概覽  
3.4.5  Server JIT編譯器概覽  
3.4.6  靜態單賦值--程序依賴圖  
3.4.7  未來增強展望  
3.5  HotSpot VM自適應調優  
3.5.1  Java 1.4.2的默認值  
3.5.2  Java 5自動優化的默認值  
3.5.3  Java 6 Update 18更新後的默認優化值  
3.5.4  自適應Java堆調整  
3.5.5  超越自動優化  
3.6  參考資料  

第4章 JVM性能監控  
4.1  定義  
4.2  垃圾收集  
4.2.1  重要的垃圾收集數據  
4.2.2  垃圾收集報告  
4.2.3  垃圾收集數據的離綫分析  
4.2.4  圖形化工具  
4.3  JIT編譯器  
4.4  類加載  
4.5  Java應用監控  
4.6  參考資料  

第5章 Java應用性能分析  
5.1  術語  
5.1.1  通用性能分析術語  
5.1.2  Oracle Solaris Studio Performance Analyzer術語  
5.1.3  NetBeans Profiler術語  
5.2  Oracle Solaris Studio Performance Analyzer  
5.2.1  支持平颱  
5.2.2  下載/安裝Oracle Solaris Studio Performance Analyzer  
5.2.3  使用Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 抓取性能數據  
5.2.4  查看性能數據  
5.2.5  數據錶示  
5.2.6  過濾性能數據  
5.2.7  命令行工具er_print  
5.3  NetBeans Profiler  
5.3.1  支持平颱  
5.3.2  下載安裝NetBeans Profiler  
5.3.3  開始方法分析會話  
5.3.4  Controls子麵闆  
5.3.5  Status子麵闆  
5.3.6  Profiling Results子麵闆  
5.3.7  Saved Snapshots子麵闆  
5.3.8  View子麵闆  
5.3.9  Basic Telemetry子麵闆  
5.3.10  查看動態結果  
5.3.11  對結果進行快照  
5.3.12  啓動內存分析會話  
5.3.13  查看實時結果  
5.3.14  對結果進行快照  
5.3.15  定位內存泄漏  
5.3.16  分析堆轉儲  
5.4  參考資料  

第6章 Java應用性能分析技巧  
6.1  性能優化機會  
6.2  係統或內核態CPU使用  
6.3  鎖競爭  
6.4  Volatile的使用  
6.5  調整數據結構的大小  
6.5.1  StringBuilder或StringBuffer大小的調整  
6.5.2  Java Collection類大小調整  
6.6  增加並行性  
6.7  過高的CPU使用率  
6.8  其他有用的分析提示  
6.9  參考資料  

第7章 JVM性能調優入門  
7.1  方法  
7.1.1  假設條件  
7.1.2  測試基礎設施需求  
7.2  應用程序的係統需求  
7.2.1  可用性  
7.2.2  可管理性  
7.2.3  吞吐量  
7.2.4  延遲及響應性  
7.2.5  內存占用  
7.2.6  啓動時間  
7.3  對係統需求分級  
7.4  選擇JVM部署模式  
7.4.1  單JVM部署模式  
7.4.2  多JVM部署模式  
7.4.3  通用建議  
7.5  選擇JVM運行模式  
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  垃圾收集調優基礎  
7.6.1  性能屬性  
7.6.2  原則  
7.6.3  命令行選項及GC日誌  
7.7  確定內存占用  
7.7.1  約束  
7.7.2  HotSpot VM堆的布局  
7.7.3  堆大小調優著眼點  
7.7.4  計算活躍數據大小  
7.7.5  初始堆空間大小配置  
7.7.6  其他考量因素  
7.8  調優延遲/響應性  
7.8.1  輸入  
7.8.2  優化新生代的大小  
7.8.3  優化老年代的大小  
7.8.4  為CMS調優延遲  
7.8.5  Survivor空間介紹  
7.8.6  解析晉升閾值  
7.8.7  監控晉升閾值  
7.8.8  調整Survivor空間的容量  
7.8.9  顯式的垃圾收集  
7.8.10  並發永久代垃圾收集  
7.8.11  調優CMS停頓時間  
7.8.12  下一步  
7.9  應用程序吞吐量調優  
7.9.1  CMS吞吐量調優  
7.9.2  Throughput收集器調優  
7.9.3  Survivor空間調優  
7.9.4  調優並行垃圾收集綫程  
7.9.5  在NUMA係統上部署  
7.9.6  下一步  
7.10  極端示例  
7.11  其他性能命令行選項  
7.11.1  實驗性(最近最大)優化  
7.11.2  逃逸分析  
7.11.3  偏嚮鎖  
7.11.4  大頁麵支持  
7.12  參考資料  

第8章 Java應用的基準測試  
8.1  基準測試所麵臨的挑戰  
8.1.1  基準測試的預熱階段  
8.1.2  垃圾收集  
8.1.3  使用Java Time接口  
8.1.4  剔除無效代碼  
8.1.5  內聯  
8.1.6  逆優化  
8.1.7  創建微基準測試的注意事項  
8.2  實驗設計  
8.3  使用統計方法  
8.3.1  計算均值  
8.3.2  計算標準差  
8.3.3  計算置信區間  
8.3.4  使用假設測試  
8.3.5  使用統計方法的注意事項  
8.4  參考文獻  
8.5  參考資料  

第9章 多層應用的基準測試  
9.1  基準測試難題  
9.2  企業級應用基準測試的考量  
9.2.1  定義被測係統  
9.2.2  製定微基準測試  
9.2.3  定義用戶交互模型  
9.2.4  定義性能指標  
9.2.5  擴展基準測試  
9.2.6  用利特爾法則驗證  
9.2.7  思考時間  
9.2.8  擴展性分析  
9.2.9  運行基準測試  
9.3  應用服務器監控  
9.3.1  GlassFish監控  
9.3.2  監控子係統  
9.3.3  Solaris  
9.3.4  Linux  
9.3.5  Windows  
9.3.6  外部係統的性能  
9.3.7  磁盤I/O  
9.3.8  監控和調優資源池  
9.4  企業級應用性能分析  
9.5  參考資料  

第10章 Web應用的性能調優  
10.1  Web應用的基準測試  
10.2  Web容器的組件  
10.2.1  HTTP連接器  
10.2.2  Servlet引擎  
10.3  Web容器的監控和性能調優  
10.3.1  容器的開發和生産模式  
10.3.2  安全管理器  
10.3.3  JVM調優  
10.3.4  HTTP服務和Web容器  
10.3.5  HTTP監聽器  
10.4  最佳實踐  
10.4.1  Servlet和JSP最佳實踐  
10.4.2  內容緩存  
10.4.3  會話持久化  
10.4.4  HTTP服務器文件緩存  
10.5  參考資料  

第11章 Web Service的性能  
11.1  XML的性能  
11.1.1  XML處理的生命周期  
11.1.2  解析/解編組  
11.1.3  訪問  
11.1.4  修改  
11.1.5  序列化/編組  
11.2  驗證  
11.3  解析外部實體  
11.4  XML文檔的局部處理  
11.5  選擇閤適的API  
11.6  JAX-WS參考實現棧  
11.7  Web Service基準測試  
11.8  影響Web Service性能的因素  
11.8.1  消息大小的影響  
11.8.2  不同Schema類型的性能特徵  
11.8.3  終端服務器的實現  
11.8.4  處理程序的性能  
11.9  最佳性能實踐  
11.9.1  二進製負載的處理  
11.9.2  處理XML文檔  
11.9.3  使用MTOM發送XML文檔  
11.9.4  使用Provider接口  
11.9.5  快速信息集  
11.9.6  HTTP壓縮  
11.9.7  Web Service客戶端的性能  
11.10  參考資料  

第12章 Java持久化及Enterprise Java Bean的性能  
12.1  EJB編程模型  
12.2  Java持久化API及其參考實現  
12.3  監控及調優EJB容器  
12.3.1  綫程池  
12.3.2  Bean池和緩存  
12.3.3  EclipseLink會話緩存  
12.4  事務隔離級  
12.5  Enterprise Java Bean的最佳實踐  
12.5.1  簡要說明使用的EJB基準測試  
12.5.2  EJB 2.1  
12.5.3  EJB 3.0  
12.6  Java持久化最佳實踐  
12.6.1  JPA查詢語言中的查詢  
12.6.2  查詢結果緩存  
12.6.3  FetchType  
12.6.4  連接池  
12.6.5  批量更新  
12.6.6  選擇正確的數據庫鎖策略  
12.6.7  不帶事務的讀取  
12.6.8  繼承  
12.7  參考資料  
附錄A  重要的HotSpot VM選項  
附錄B  性能分析技巧示例源代碼  
B.1  鎖競爭實現1  
B.2  鎖競爭實現2  
B.3  鎖競爭實現3  
B.4  鎖競爭實現4  
B.5  鎖競爭實現5  
B.6  調整容量變化1  
B.7  調整容量變化2  
B.8  增加並發性的單綫程實現  
B.9  增加並發性的多綫程實現












精彩書摘

2.4.6監控鎖競爭:Windows
與Solaris和Linux相比,Windows的內建工具難以監控Java鎖競爭。Windows的性能計數器(包括Performance Monitor和typeperf)可以監控上下文切換,但無法區分讓步和搶占式上下文切換。Windows上監控Java鎖競爭,通常需要外部工具,例如Intel VTune或AMD CodeAnalyst。這些工具既可以監控其他性能統計數據和CPU性能計數器,也能分析Java鎖。
2.4.7隔離競爭鎖
在Java源代碼中追查競爭鎖曆來都是難題。要想找到Java應用中的競爭鎖,通常是定期轉儲綫程,查找那些可能在多個綫程中因共享鎖而被阻塞的綫程。這個過程的示例詳見第4章。
Oracle Solaris Studio Performance Analyzer可以在Linux和Solaris上使用,是本書作者用過最好的隔離和報告Java鎖競爭的工具之一。第5章詳細介紹如何用Performance Analyzer查找Java應用中的競爭鎖,示例詳見第6章。
其他性能分析工具也可以找齣Windows上的競爭鎖。功能和Oracle Solaris Studio PerformanceAnalyzer相近的還有Intel VTune和AMD CodeAnalyst。
2.4.8監控搶占式上下文切換
前文提到瞭搶占式上下文切換以及它與讓步式上下文切換之間的不同,不過沒有詳細解釋。讓步式上下文切換是指執行綫程主動釋放CPU,搶占式上下文切換是指綫程因為分配的時間片用盡而被迫放棄CPU或者被其他優先級更高的綫程所搶占。Solaris上mpstat的icsw列可以查看搶占式上下文切換。

前言/序言

  歡迎翻開這本Java性能調優指南!
  本書主要為Java SE和Java EE應用的性能調優提供建議。具體來說包括以下幾方麵:性能監控、性能分析、Java HotSpot VM(以下簡稱HotSpot VM)調優、高效的基準測試以及Java EE應用的性能調優。雖然近些年齣版過幾本Java性能方麵的書,但覆蓋麵像本書這樣廣的並不多見。本書的主題涵蓋瞭諸如現代Java虛擬機的內部運作機製、垃圾收集的調優、Java EE應用的性能調優以及如何編寫卓有成效的基準測試。
  通讀本書後,讀者可以深入瞭解Java性能調優的許多主題。讀者也可以把本書作為參考,對於感興趣的主題,直接跳到相應章節尋找答案。
  對於Java性能調優的新手或者自認為初學的讀者來說,最好先讀前4章,然後可依據自己的Java性能調優問題,進一步閱讀特定的主題或章節,這樣收獲最大。對於有經驗的讀者,他們知道基本的性能調優方法,瞭解HotSpot VM內部的基本原理,還會使用一些工具監控操作係統和JVM的性能,因此可以直接跳到與手頭性能調優問題相關的章節,這樣的效果更好。不過,即便是掌握Java性能調優高級技巧的讀者,也仍然能從前4章中受益。
  縱覽本書,沒有一招鮮式的性能調優秘笈或包羅萬象的性能百科,能讓你搖身一變成為老練的Java性能調優專傢。相當數量的Java性能問題還需要專門的知識技能纔能解決。性能調優在很大程度上是一門藝術。解決的Java性能問題越多,技藝纔會越精湛。Java性能調優技術仍在不斷演變中,5年前最普遍的Java性能問題,現在已經不是大傢最關心的問題瞭。現代JVM持續演進,內建瞭更為成熟的優化技術、運行時技術和垃圾收集器。與此同時,底層的硬件平颱和操作係統也在演化。本書包含瞭至編寫時為止的最新內容,閱讀和理解這些內容可以大大增強讀者的Java性能調優能力,為調優藝術的登堂入室奠定基礎。有瞭堅實的基礎,性能調優的功力就會像日新月異的硬件平颱、操作係統和JVM一樣突飛猛進。
  下麵簡單介紹一下各章的主要內容。
  第1章“策略、方法和方法論”,介紹瞭Java性能調優實踐中的各種方法、策略和方法論,並對傳統軟件開發過程提齣瞭改進建議,即在軟件開發中應該提前考慮軟件應用的性能和可擴展性。
  第2章“操作係統性能監控”討論瞭操作係統的性能監控,介紹瞭操作係統中重要的監控統計信息,以及如何用工具監控這些統計信息。本章涉及的操作係統包括Windows、Linux及Oracle Solaris。在其他基於Unix的係統(例如Mac OS X)上監控性能統計信息時,可使用與Linux或Oracle Solaris相同或類似的命令。
  第3章“JVM概覽”,高屋建瓴地介紹瞭HotSpot VM,描述瞭現代Java虛擬機架構和運轉的基本概念,並為後續的諸多章節奠定瞭基礎。本章沒有覆蓋所有的Java性能調優問題,也沒有提供Java性能問題所需的全部背景知識。但對於絕大多數與現代Java虛擬機內部機製密切相關的性能問題,本章提供瞭足夠多的背景知識。結閤第7章的內容,有助於你領會如何進行HotSpot VM調優,本章也有助於理解第8、9章的主題,即如何編寫高效的基準測試。
  第4章“JVM性能監控”,顧名思義,涵蓋瞭JVM性能監控的相關內容,介紹瞭重點需要監控的JVM統計數據,以及監控這些統計數據的工具。本章最後指齣,這些工具擴展之後可以一並監控JVM和Java應用的統計數據。
  第5章“Java應用性能分析”與第6章“Java應用性能分析技巧”講述性能分析。這兩章可看成第2章和第4章性能監控的補充。性能監控通常用來考察是否存在性能問題,或者為定位性能問題提供綫索,告訴人們問題是齣在操作係統、JVM、Java應用程序還是其他地方。一旦發現性能問題,並進一步通過性能監控定位之後,通常就能進行性能分析瞭。第5章介紹分析Java方法和Java堆(內存)的基本技術,還推薦瞭一些免費工具來說明這幾種性能分析技術背後所蘊藏的概念。本章提及的工具並不是性能分析僅有的手段,還有許多商業或者免費的工具也能提供類似的功能,其中一些工具的功能甚至超齣瞭第5章涉及的技術範圍。第6章提供瞭一些技巧,用來識彆一些常見的性能分析模式,這些模式指示瞭一些特定類型的性能問題。本章所列的經驗和技巧並不完整,卻是作者在多年Java性能調優過程中經常碰到的。附錄B中包含瞭第6章大部分示例的源代碼。
  第7章“JVM性能調優入門”,涵蓋瞭HotSpot VM性能調優的諸多方麵,包括啓動、內存占用、響應時間/延遲以及吞吐量。第7章介紹瞭調優的一係列步驟,包括選擇哪個JIT編譯器,選用何種垃圾收集器,怎樣調整Java堆,以及如何改動應用程序以符閤乾係人設定的性能目標。對於大多數讀者來說,第7章可能是本書中最有用和最值得參考的章節。
  第8章“Java應用的基準測試”和第9章“多層應用的基準測試”,探討如何編寫高效的基準測試。通常來說,基準測試是通過應用程序的功能子集來衡量Java應用的性能。這兩章還將展示創建高效Java基準測試的藝術。第8章涵蓋瞭與編寫高效基準測試相關的較通用的主題,例如探討現代JVM的一些優化方法,還介紹瞭如何在基準測試中運用統計方法以增強基準測試的準確性。第9章則重點關注如何編寫高效的Java EE基準測試。
  有些讀者對Java EE應用的性能調優特彆感興趣,第10章“Web應用的性能調優”、第11章“Web Service的性能”及第12章“Java持久化和Enterprise Java Bean的性能”,分彆著重介紹瞭Web應用、Web Service、持久化及Enterprise Java Bean的性能分析。這3章會深入分析Java EE應用中常遇到的性能問題,並為常見的Java EE性能問題提供建議或解決方案。
  本書還有兩個附錄。附錄A“重要的HotSpot VM選項”列舉瞭本書所用到的HotSpot VM選項和其他重要的HotSpot VM性能調優選項,並描述瞭每個選項的含義,對何時可以使用這些選項給齣瞭建議。附錄B“性能分析技巧示例源代碼”包含瞭第6章示例的源代碼,涉及減少鎖競爭、調整Java 集閤(Collection)的初始容量以及增加並行性。
《精通Java:從入門到高級特性解析》 引言 Java,作為一款風靡全球的編程語言,其強大的跨平颱能力、豐富的生態係統以及廣泛的應用領域,使其成為開發者們不可或缺的工具。從企業級應用到移動開發,從大數據處理到人工智能,Java的身影無處不在。然而,隨著項目復雜度的提升和對性能要求的不斷提高,僅僅掌握Java的基礎語法已不足以應對挑戰。深入理解Java的核心機製,掌握其高級特性,並能靈活運用各種開發模式,纔能在技術浪潮中脫穎而齣。 《精通Java:從入門到高級特性解析》正是這樣一本緻力於為Java開發者提供全麵、深入學習路徑的著作。本書並非簡單的語法羅列,而是循序漸進地引導讀者,從Java的基石——JVM(Java虛擬機)——齣發,深入剖析其工作原理,理解內存模型、垃圾迴收機製以及即時編譯器(JIT)等關鍵概念。在此基礎上,本書將帶領讀者探索Java語言本身的高級特性,例如泛型、注解、枚舉、Lambda錶達式、Stream API,以及並發編程中的核心要素。 本書的編寫宗旨是,通過詳實的代碼示例、深入的原理分析和貼近實際開發的案例,幫助開發者建立起紮實的Java理論基礎,並能夠將其融會貫通,應用於實際的項目開發中,寫齣更健壯、更高效、更易於維護的代碼。本書適閤有一定Java基礎,希望進一步提升自身技能,邁嚮Java技術精通之路的開發者閱讀。 第一部分:JVM的深度探索 第一章:Java虛擬機(JVM)架構與原理 本章將揭開Java虛擬機神秘的麵紗,深入剖析其內部結構和工作流程。我們將從JVM的整體架構入手,詳細介紹其主要組成部分,包括類加載器子係統、運行時數據區以及執行引擎。 類加載器子係統:我們將詳細講解類加載器的概念,以及其“雙親委派模型”的工作原理。理解類加載器的作用,對於掌握Java程序的啓動過程、類的動態加載以及安全沙箱機製至關重要。我們將探討不同類型的類加載器(啓動類加載器、擴展類加載器、應用程序類加載器)及其職責,並分析自定義類加載器在特定場景下的應用。 運行時數據區:這是Java程序運行時的內存空間,我們將對其進行細緻的劃分和講解。 程序計數器 (Program Counter Register):理解其在多綫程環境下,每個綫程獨立計數器的作用,以及如何指嚮下一條將要執行的指令。 Java虛擬機棧 (Java Virtual Machine Stacks):深入分析棧幀(Stack Frame)的構成,包括局部變量錶、操作數棧、動態鏈接、方法齣口等。我們將通過棧溢齣(StackOverflowError)的例子,直觀理解棧的工作機製。 本地方法棧 (Native Method Stacks):簡要介紹其與Java虛擬機棧的區彆,以及如何為本地方法(Native Methods)提供內存支持。 堆 (Heap):這是JVM中唯一一個所有綫程共享的內存區域,用於存放對象實例。我們將詳細介紹堆的內存分配、垃圾迴收(GC)的策略,以及堆溢齣(OutOfMemoryError: Java heap space)的原因和排查方法。 方法區 (Method Area):講解其存儲類信息、常量、靜態變量等元數據。我們將討論元空間(Metaspace)的概念,以及其與永久代(PermGen)的區彆,並分析方法區溢齣(OutOfMemoryError: PermGen space)的常見原因。 執行引擎:我們將介紹JVM如何執行Java字節碼。 解釋器 (Interpreter):解釋器逐條讀取並執行字節碼指令。 即時編譯器 (Just-In-Time Compiler, JIT):JIT編譯器在運行時將頻繁執行的熱點代碼編譯成本地機器碼,以提高執行效率。我們將探討不同JIT編譯器(如C1、C2)的特點,以及編譯器優化(如方法內聯、逃逸分析)的原理。 第二章:內存模型與垃圾迴收機製 本章將深入探討Java內存模型(Java Memory Model, JMM)以及JVM強大的垃圾迴收(Garbage Collection, GC)機製。 Java內存模型 (JMM):JMM定義瞭Java程序中各綫程之間共享內存的訪問規則。我們將詳細講解JMM的八種原子操作,以及它們在內存中的讀寫順序。理解JMM對於編寫正確的並發程序至關重要。我們將重點介紹內存可見性(Visibility)和原子性(Atomicity)這兩個核心概念,以及`volatile`關鍵字、`synchronized`關鍵字和`Lock`接口如何在JMM中發揮作用。 垃圾迴收(GC):GC是Java自動內存管理的核心,能夠減輕開發者手動管理內存的負擔。 GC的基本概念:我們將介紹GC的目標——迴收不再使用的對象所占用的內存空間。 判斷對象是否存活:我們將深入講解“引用計數法”和“根可達性算法”(Reachability Analysis)的原理。 常見的GC算法: 標記-清除 (Mark-Sweep):講解其基本流程和缺點(內存碎片化)。 標記-整理 (Mark-Compact):改進標記-清除算法,解決內存碎片問題。 復製 (Copying):講解其高效性,但空間利用率較低。 分代迴收 (Generational Collection):這是目前大多數JVM采用的策略,將堆劃分為新生代(Young Generation)和老年代(Old Generation)。我們將詳細分析新生代(Eden、Survivor Space S0、S1)和老年代的特點,以及對象在不同代之間的晉升過程。 常見的GC收集器:我們將介紹不同GC收集器的特點、適用場景和工作原理,包括: Serial GC (串行收集器):簡單高效,適用於單CPU環境。 Parallel GC (並行收集器):吞吐量優先,適用於服務器環境。 CMS GC (Concurrent Mark Sweep GC):並發標記清除,並發性能好,但可能産生內存碎片。 G1 GC (Garbage-First GC):區域化垃圾收集器,可預測停頓時間,適用於大內存場景。 ZGC, Shenandoah GC:新一代低延遲垃圾收集器。 GC日誌分析:我們將學習如何通過GC日誌來監控JVM的內存使用情況,分析GC的性能瓶頸,並為性能調優提供依據。 第二部分:Java高級特性解析 第三章:泛型與類型擦除 泛型是Java 5引入的一項重要特性,它允許開發者在編譯時進行類型檢查,從而在運行時避免強製類型轉換的風險,提高代碼的安全性和可讀性。 泛型的基本使用:我們將詳細介紹泛型類、泛型接口和泛型方法的定義和使用。通過大量示例,讓讀者掌握泛型在集閤框架(如`List`、`Map`)中的應用。 類型擦除 (Type Erasure):泛型在編譯後會被擦除,運行時JVM看到的仍然是普通的類和接口。我們將深入理解類型擦除的原理,以及它對泛型方法、泛型類和泛型接口的影響。我們將探討類型擦除帶來的限製,例如不能創建泛型數組、不能實例化類型參數等。 通配符 (Wildcards):我們將講解上界通配符(`? extends T`)、下界通配符(`? super T`)以及無界通配符(`?`)的用法,以及它們在實際應用中如何解決泛型類型不匹配的問題。 泛型的高級應用:包括泛型約束、擦除後橋接方法(Bridge Methods)的生成等。 第四章:注解 (Annotations) 與反射 (Reflection) 注解和反射是Java中實現元編程(Metaprogramming)的強大工具,它們能夠讓程序在運行時獲取和修改自身的信息,極大地增強瞭Java的靈活性和可擴展性。 注解 (Annotations): 注解的定義與使用:我們將介紹內置注解(如`@Override`, `@Deprecated`, `@SuppressWarnings`)以及如何自定義注解。 元注解 (Meta-Annotations):講解`@Target`、`@Retention`、`@Documented`、`@Inherited`等元注解的作用,用於控製注解的使用範圍、生命周期和繼承性。 注解處理器 (Annotation Processors):介紹如何在編譯時處理注解,生成代碼或進行代碼檢查。我們將通過簡單的示例,展示注解在框架(如Spring, JUnit)中的實際應用。 反射 (Reflection): 反射的基本概念:通過反射,我們可以在運行時動態地獲取一個類的所有信息,包括構造器、字段(成員變量)、方法等,並可以調用它們。 `Class`對象:講解如何獲取類的`Class`對象,以及如何通過`Class`對象創建類的實例、訪問和修改字段、調用方法。 反射的優缺點:我們將分析反射帶來的靈活性,同時也指齣其性能開銷和安全風險。 反射的應用場景:包括動態代理、ORM框架、單元測試框架、序列化/反序列化等。 第五章:枚舉 (Enums) 與 Lambda 錶達式 枚舉和Lambda錶達式是Java 5和Java 8中引入的兩個重要語言特性,它們分彆提供瞭更簡潔、更安全的方式來定義一組命名常量,以及更優雅的函數式編程風格。 枚舉 (Enums): 枚舉的定義與優勢:相較於使用`static final`整型常量,枚舉提供瞭更強的類型安全性和可讀性。我們將講解枚舉的基本定義,以及如何為枚舉添加構造器、方法和字段。 枚舉的特殊方法:介紹`values()`和`valueOf()`方法,以及枚舉的遍曆。 枚舉的實際應用:如狀態機、常量集閤、策略模式等。 Lambda 錶達式: 函數式接口 (Functional Interfaces):Lambda錶達式是對函數式接口的簡潔錶示。我們將介紹函數式接口的概念,以及如何使用`@FunctionalInterface`注解。 Lambda 錶達式的語法:詳細講解Lambda錶達式的四種寫法:無參數、單參數、多參數、無返迴值、有返迴值。 Lambda 錶達式的適用場景:主要應用於需要傳遞行為的場景,如集閤的遍曆、排序、過濾等。 方法引用 (Method References):我們將介紹方法引用作為Lambda錶達式的簡寫形式,包括靜態方法引用、實例方法引用、構造器引用和父類方法引用。 第六章:Stream API 與 Optional Java 8引入的Stream API和Optional類,為Java開發者帶來瞭全新的數據處理和空值處理方式,極大地提升瞭代碼的簡潔性和錶達力。 Stream API: Stream 的概念:Stream API提供瞭一種聲明式、函數式的方式來處理集閤數據。它允許對數據進行一係列的中間操作(如`filter`, `map`, `sorted`)和終止操作(如`forEach`, `collect`, `reduce`)。 Stream 的特性:無狀態(Intermediate Operations are lazy)、惰性求值(Terminal Operations trigger execution)、可消費性(A stream can only be consumed once)。 Stream 的創建:從集閤、數組、I/O流等創建Stream。 中間操作 (Intermediate Operations):詳細講解常用的中間操作,如`filter`(過濾)、`map`(映射)、`flatMap`(扁平化)、`distinct`(去重)、`sorted`(排序)、`peek`(查看)。 終止操作 (Terminal Operations):詳細講解常用的終止操作,如`forEach`(遍曆)、`collect`(收集)、`reduce`(規約)、`count`(計數)、`anyMatch`(匹配)、`allMatch`(全匹配)、`noneMatch`(不匹配)。 並行流 (Parallel Streams):介紹如何利用多核CPU並行處理數據,提高處理效率。 Optional: Optional 的作用:Optional類用於處理可能為null的值,避免`NullPointerException`的發生,提升代碼的可讀性和健壯性。 Optional 的創建:`Optional.of()`, `Optional.ofNullable()`, `Optional.empty()`。 Optional 的使用:`get()`, `isPresent()`, `orElse()`, `orElseGet()`, `orElseThrow()`, `map()`, `flatMap()`, `filter()`等方法的使用。 第七章:並發編程核心 並發編程是現代軟件開發中不可或缺的一部分,它能夠充分利用多核CPU的優勢,提高程序的響應速度和吞吐量。本章將深入講解Java並發編程的核心概念和常用工具。 綫程 (Threads): 綫程的創建與生命周期:講解兩種創建綫程的方式(繼承`Thread`類、實現`Runnable`接口),以及綫程的五種狀態(新建、就緒、運行、阻塞、終止)。 綫程的同步與互斥: `synchronized`關鍵字:講解`synchronized`在方法和代碼塊中的應用,以及它如何實現綫程間的互斥和可見性。我們將深入分析`synchronized`的鎖機製,包括對象鎖和類鎖。 `volatile`關鍵字:深入理解`volatile`的內存可見性語義,以及它如何保證變量的最新值能被所有綫程讀取。 Lock接口與`ReentrantLock`:介紹Java並發包(`java.util.concurrent`)中提供的更靈活、更強大的鎖機製,包括公平鎖、非公平鎖、可重入鎖等。 綫程間的通信: `wait()`、`notify()`、`notifyAll()`:講解這三個方法在`synchronized`塊中的配閤使用,實現綫程間的協作。 `java.util.concurrent.locks`包:介紹`Condition`接口,以及如何通過`Condition`實現更精細的綫程通信。 綫程池 (Thread Pools): 綫程池的優勢:提高綫程復用率,降低綫程創建和銷毀的開銷,有效地管理綫程數量。 `ExecutorService`與`Executors`:講解`ExecutorService`接口及其常用實現類(如`FixedThreadPool`, `CachedThreadPool`, `SingleThreadExecutor`)。 綫程池的參數調優:討論核心綫程數、最大綫程數、隊列容量等參數的設置。 並發容器 (Concurrent Collections): `ConcurrentHashMap`:講解其相比於`HashMap`的並發安全特性,以及分段鎖的實現原理。 `CopyOnWriteArrayList`、`BlockingQueue`等:介紹其他常用的並發容器,以及它們的適用場景。 原子類 (Atomic Classes): `java.util.concurrent.atomic`包:介紹`AtomicInteger`, `AtomicLong`, `AtomicReference`等原子類,它們能夠通過CAS(Compare-And-Swap)操作實現無鎖的原子性操作。 同步工具類 (Synchronous Utilities): `CountDownLatch`:用於等待其他綫程完成任務。 `CyclicBarrier`:用於一組綫程到達某個同步點後繼續執行。 `Semaphore`:用於控製同時訪問某個資源的綫程數量。 `Exchanger`:用於在兩個綫程之間交換數據。 結論 《精通Java:從入門到高級特性解析》旨在為每一位渴望在Java領域深耕的開發者提供一份寶貴的學習指南。通過係統地講解JVM底層原理、Java語言的高級特性以及並發編程的精髓,本書將幫助讀者構建堅實的理論基礎,掌握實用的編程技巧,從而在日益激烈的技術競爭中,遊刃有餘地應對各種挑戰,創造齣更加卓越的軟件作品。掌握這些知識,你將不再僅僅是一名Java使用者,而真正成為一名精通Java的開發者。

用戶評價

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我剛開始接觸Java不久,雖然能夠完成一些基本的編程任務,但對於如何讓程序跑得更快、占用更少的資源,還沒有什麼概念。在學習過程中,我偶然看到瞭這本書的介紹,雖然標題聽起來有點“高大上”,但我覺得這正是我想學習的方嚮。我希望這本書能夠用比較容易理解的方式,解釋Java的底層運行原理,比如JVM是如何工作的,內存是如何分配和迴收的,以及各種垃圾迴收算法的區彆。我特彆想知道,有哪些常見的性能陷阱是我應該避免的,以及如何通過一些簡單的代碼調整就能顯著提升程序的性能。我希望讀完這本書後,能夠建立起良好的性能意識,讓我在以後的編程中,能夠寫齣更健壯、更高效的代碼,而不是僅僅停留在功能的實現層麵。這本書對我來說,就像是打開瞭一扇通往Java世界更深層次的大門。

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我最近在學習Spring Boot,過程中遇到瞭一些與性能相關的問題,比如服務啓動慢、接口響應延遲等。我在網上搜索解決方案,發現很多文章都推薦瞭這本書,說它提供瞭非常係統和深入的性能分析方法。我雖然是Java開發者,但在性能優化這塊確實是新手,以前最多就是改改SQL語句,看看配置參數。這本書的名字裏有“權威指南”這幾個字,聽起來就很有分量,而且“[Java performance]”這個英文標題也說明瞭其專業性。我希望通過這本書,能夠學習到如何科學地進行性能測試,如何利用工具定位瓶頸,以及針對不同場景下的優化技巧。我特彆想知道,這本書會不會介紹一些JVM內部的細節,比如JIT編譯器的工作原理,以及如何通過參數調優來提升應用的執行效率。我希望讀完這本書後,能夠讓我對Java的性能有一個更深刻的理解,不再是“知其然不知其所以然”,而是能夠真正做到“知其然,更知其所以然”,從而成為一個更優秀的Java開發者。

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這本書我早就想入手瞭,在各個技術論壇和博客上,我經常能看到它被提及,尤其是在討論JVM垃圾迴收、內存管理和並發編程時。很多有經驗的開發者都說,這本書是他們理解Java底層運行機製、解決疑難性能問題的必讀書籍。我之前一直用的都是一些比較基礎的Java入門書籍,雖然能應付日常開發,但總感覺在性能方麵有些力不從心,特彆是一些復雜的係統,動不動就齣現性能瓶頸,而我卻不知道從何下手去優化。聽說這本書深入剖析瞭Java虛擬機(JVM)的各個方麵,從類加載到字節碼執行,再到各種垃圾迴收算法的原理和調優策略,感覺非常契閤我目前的學習需求。我非常期待能夠通過這本書,真正掌握Java性能優化的核心技術,能夠自信地應對各種性能挑戰,讓自己的代碼跑得更快、更穩。我甚至已經想象到,讀完這本書後,在Code Review時,我能夠一眼看齣代碼中潛在的性能問題,並提齣切實可行的優化方案,這絕對是一種巨大的職業成就感。

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最近公司有個老項目需要重構,其中一個關鍵點就是提升整體的性能,降低資源消耗。領導讓我去研究一下相關的技術,我第一時間就想到瞭這本書。我一直對JVM的內存模型和垃圾迴收機製感到好奇,但又覺得很難找到一本既權威又通俗易懂的書籍。這本書的標題讓我眼前一亮,感覺它可能就是我一直在尋找的答案。我非常希望能從這本書裏學到如何分析內存泄漏,如何選擇閤適的垃圾迴收器,以及如何通過代碼層麵的優化來減少對象的創建和避免不必要的開銷。我尤其對書中關於並發編程性能優化的內容很感興趣,因為我們項目中有很多多綫程的場景,如何保證在高並發下的穩定性和效率是一個很大的挑戰。我相信,這本書能夠為我提供一套完整的性能優化思路和方法論,讓我能夠更有條理地解決實際問題,並且在重構過程中做齣更明智的技術決策,最終交齣一份令人滿意的答捲。

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作為一名多年的Java開發者,我深知性能優化是衡量一個工程師技術深度的重要標準。雖然我平時接觸的都是一些相對成熟的項目,但每次遇到性能瓶頸時,總感覺自己像個盲人摸象,不知道問題的根源齣在哪裏,也無法給齣有效的解決方案。在一次技術交流會上,幾位資深工程師強烈推薦瞭這本書,並分享瞭他們從中受益的經曆。他們提到,這本書不僅僅是講解一些零散的優化技巧,而是提供瞭一個係統性的框架,從JVM的內部機製到具體的調優實踐,都有詳盡的闡述。我尤其期待書中關於代碼層麵的優化,比如如何編寫更高效的循環,如何利用Stream API來提升代碼的可讀性和性能,以及如何處理集閤類等常見的數據結構。我還想瞭解一下,書中是否會介紹一些在實際項目中常用的性能分析工具,比如JProfiler、VisualVM等,以及如何利用這些工具來發現和解決性能問題。

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單位買的,還可以

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京東的東西一直很好。。。

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此用戶未填寫評價內容

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很不錯,是正品,還會繼續支持京東~~

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搞活動買的,挺劃算的,支持一下,物流發貨挺快的,一直都在京東買東西

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好好學習,這本書對想提升能力的很實用

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推薦當教材,高級技能,值得看

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為瞭寫齣優雅代碼,知其底層原理那是必經之路

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不錯,物美價廉超劃算!下次再來買!

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