揭秘Java虛擬機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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封亞飛著 著

圖書標籤:

• Java虛擬機
• JVM
• 內存管理
• 垃圾迴收
• 類加載機製
• JIT編譯
• 性能調優
• Java底層
• 虛擬機原理
• 深入理解

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121315411

商品編碼：14429940117

齣版時間：2017-07-01

作  者:封亞飛 著 定  價:129 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年07月01日 頁  數:662 裝  幀:平裝 ISBN:9787121315411 ●第1章Java虛擬機概述1
●1.1從機器語言到Java——詹爺，你好1
●1.2兼容的選擇：一場生産力的革命6
●1.3中間語言翻譯10
●1.3.1從中間語言翻譯到機器碼11
●1.3.2通過C程序翻譯11
●1.3.3直接翻譯為機器碼13
●1.3.4本地編譯16
●1.4神奇的指令18
●1.4.1常見匯編指令20
●1.4.2JVM指令21
●1.5本章總結24
●第2章Java執行引擎工作原理：方法調用25
●2.1方法調用26
●2.1.1真實的機器調用26
●2.1.2C語言函數調用41
●2.2JVM的函數調用機製47
●2.3函數指針53
●2.4CallStub函數指針定義60
●2.5_call_stub_entry例程72
●部分目錄

內容簡介

《揭秘Java虛擬機：JVM設計原理與實現》從源碼角度解讀HotSpot的內部實現機製，本書主要包含三大部分――JVM數據結構設計與實現、執行引擎機製及內存分配模型。數據結構部分包括Java字節碼文件格式、常量池解析、字段解析、方法解析。每一部分都給齣詳細的源碼實現分析，例如字段解析一章，從源碼層麵詳細分析瞭Java字段重排、字段繼承等關鍵機製。再如方法解析一章，給齣瞭Java多態特性在源碼層麵的實現方式。《揭秘Java虛擬機：JVM設計原理與實現》通過直接對源代碼的分析，從根本上梳理和澄清Java領域中的關鍵概念和機製。執行引擎部分包括Java方法調用機製、棧幀創建機製、指令集架構與解釋器實現機製。這一話題是《揭秘Java虛擬機：JVM設計原理與實現》技術含量高的部分，需要讀者具備一定的匯編基礎。不過韆萬不要被“匯編”這個詞給嚇著，其實在作者看來，匯編相比於不錯語言而言，語法很好簡單，語等 封亞飛 著 封亞飛，任職於菜鳥物流雲平颱，負責中間件開發。

《深入理解操作係統原理：從硬件到進程的精妙協奏》 在數字世界的底層，有一部波瀾壯闊的交響樂正在上演，而操作係統正是這場盛宴的指揮傢。它悄無聲息地協調著硬件的奔騰，將冰冷的指令轉化為流暢的應用，讓數十億的設備得以高效運轉。本書《深入理解操作係統原理：從硬件到進程的精妙協奏》將帶領您踏上一段穿越計算機核心的探索之旅，揭開這個“幕後英雄”的神秘麵紗，領略其精妙的設計與嚴謹的邏輯。 我們並非僅僅羅列枯燥的概念，而是力求通過層層剖析，展現操作係統如何巧妙地駕馭紛繁復雜的硬件資源，並在此基礎上構建齣豐富多彩的軟件世界。這本書將從最基礎的硬件交互開始，逐步深入到操作係統的各個關鍵組成部分，最終描繪齣程序如何在內存中栩栩如生，並最終實現與用戶的互動。 第一章：硬件的脈搏——CPU、內存與I/O的協同 一切計算的起點，都源於那顆跳動不息的“心髒”——中央處理器（CPU）。我們將首先解構CPU的核心工作原理，瞭解指令的fetch-decode-execute周期如何將一行行代碼轉化為實際的電子信號。我們將探究指令集架構（ISA）的多樣性，理解不同CPU是如何“思考”和執行任務的。更重要的是，我們將深入瞭解CPU內部的流水綫、亂序執行、分支預測等高級優化技術，這些是如何在微觀層麵大幅提升計算效率的。 緊隨其後，我們將目光投嚮內存。內存並非僅僅是數據的倉庫，而是CPU高速運轉的“糧倉”。本書將詳細闡述內存的層級結構，從速度最快的寄存器、緩存（L1、L2、L3），到容量巨大的主內存（RAM），再到速度較慢但持久的存儲設備。我們將深入理解內存管理單元（MMU）的作用，它如何通過虛擬內存技術，為每個進程提供一個獨立的、連續的地址空間，避免瞭進程間的互相乾擾，並有效利用物理內存。分頁（Paging）和分段（Segmentation）等機製將被詳細解析，理解它們如何實現內存的隔離與保護。 輸入/輸齣（I/O）設備，則是計算機與外界溝通的橋梁。從鍵盤鼠標的輸入，到顯示器、硬盤的輸齣，它們構成瞭人機交互的閉環。我們將探討I/O控製器、DMA（Direct Memory Access）等硬件如何減輕CPU的負擔，實現高效的數據傳輸。更重要的是，我們將理解操作係統的I/O子係統，包括緩衝（Buffering）、緩存（Caching）、設備驅動程序（Device Drivers）等，是如何統一管理和調度這些不同類型的I/O設備，確保數據的可靠傳輸和應用程序的順暢運行。 第二章：操作係統的誕生——內核的基石與核心服務 在硬件的堅實基礎上，操作係統內核便應運而生，它是整個操作係統的靈魂。本章將深入探討內核的本質，理解它作為進程與硬件之間的“翻譯官”和“守護者”所扮演的關鍵角色。我們將解析內核的兩種主要工作模式：內核模式（Kernel Mode）和用戶模式（User Mode），以及它們之間的切換機製（係統調用），這是保護內核安全、防止用戶程序破壞係統穩定性的基石。 我們將詳細闡述進程管理的核心概念。什麼是進程？它是如何被創建、銷毀和管理的？我們將深入理解進程的生命周期，包括新生、就緒、運行、阻塞和終止等狀態。調度器（Scheduler）作為進程管理的“心髒”，將是本章的重點。我們將學習各種調度算法，如先來先服務（FCFS）、短作業優先（SJF）、優先級調度（Priority Scheduling）、時間片輪轉（Round Robin）等，理解它們在平衡係統吞吐量、響應時間、公平性等方麵的考量，以及現代操作係統如何采用多級反饋隊列等混閤策略來優化調度。 綫程（Thread）作為進程內的執行單元，將是另一個重要議題。我們將區分進程和綫程的差異，理解多綫程編程帶來的優勢，如並發執行、資源共享等，並探討綫程的創建、同步與通信機製，如互斥鎖（Mutex）、信號量（Semaphore）、條件變量（Condition Variables）等，這些是避免競態條件、保證數據一緻性的關鍵。 第三章：內存的藝術——虛擬內存與進程隔離的秘密 虛擬內存技術是現代操作係統最令人稱道的成就之一。本章將剝開這層神秘的麵紗，揭示其如何為每個進程構建一個獨立、安全、高效的內存空間。我們將再次深入探討分頁機製，理解頁錶（Page Table）如何將虛擬地址映射到物理地址，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）如何加速這個映射過程。 缺頁中斷（Page Fault）的處理機製將是本章的亮點。當進程訪問的頁麵不在物理內存中時，操作係統如何通過頁麵置換算法（Page Replacement Algorithms），如FIFO、LRU（Least Recently Used）、Optimal等，決定將哪個頁麵從內存中移齣，又將哪個頁麵從磁盤加載到內存。我們將深入分析這些算法的優劣，以及它們對係統性能的影響。 內存的分配與迴收同樣至關重要。我們將瞭解操作係統如何管理堆（Heap）和棧（Stack）等內存區域，以及如何通過內存分配器（Memory Allocator）來滿足進程的內存需求。內存泄漏（Memory Leak）和內存碎片（Memory Fragmentation）等常見問題，以及它們産生的根源和規避方法，也將得到詳細的闡述。 第四章：文件係統的奧秘——數據持久化與高效訪問 在內存的有限空間之外，持久化存儲是數據得以長久保存的關鍵。本章將帶領您探索文件係統的內部運作機製，理解它如何將用戶的數據組織成文件和目錄，並存儲在磁盤等物理介質上。我們將從文件係統的基本概念入手，包括文件、目錄、inode、塊等，理解它們之間的關係。 我們將深入解析不同類型的文件係統，如FAT、NTFS、ext4等，瞭解它們在數據結構、文件組織、權限管理、日誌記錄等方麵的設計差異。磁盤調度算法，如FCFS、SSTF（Shortest Seek Time First）、SCAN、C-SCAN等，將是提升磁盤I/O性能的重點，我們將分析它們如何優化磁盤臂的移動，減少尋道時間。 文件的元數據管理，包括文件的屬性、訪問時間、權限等，以及它們是如何被存儲和檢索的，也將得到細緻的講解。最後，我們將探討文件係統的安全性，包括訪問控製列錶（ACL）、加密等機製，確保用戶數據的隱私和安全。 第五章：並發與同步——協奏麯中的和諧與衝突 當多個進程或綫程同時運行時，就如同一個交響樂團中的多個樂手，需要精確的協調纔能奏齣和諧的樂章。本章將深入探討並發（Concurrency）與並行（Parallelism）的區彆，以及在多核處理器時代，它們如何為應用程序帶來巨大的性能提升。 然而，並發也帶來瞭新的挑戰——競態條件（Race Condition）和死鎖（Deadlock）。我們將詳細解析這些問題産生的根源，並通過互斥鎖、信號量、條件變量、監視器（Monitor）等同步原語，學習如何有效地保護共享資源，避免數據不一緻。 死鎖的四個必要條件（互斥、占有並等待、不可剝奪、循環等待）將被一一剖析，並學習死鎖的預防、檢測與解除策略。經典的生産者-消費者問題、讀者-寫者問題等並發場景，將作為實踐案例，幫助您更好地理解和運用同步機製。 第六章：設備驅動與係統調用——溝通的語言與接口 設備驅動程序是操作係統與硬件設備溝通的“翻譯官”。本章將深入理解設備驅動程序的角色，以及它們如何將用戶程序的通用請求，轉化為特定硬件能夠理解的指令。我們將探討不同類型的設備驅動，如字符設備驅動、塊設備驅動、網絡設備驅動等，以及它們與硬件交互的模式。 係統調用（System Call）是用戶程序與內核進行交互的唯一途徑。我們將詳細解析係統調用的工作流程，包括陷入（Trap）和返迴（Return）的過程，理解它們如何實現用戶空間與內核空間的切換，以及如何保護內核的安全。我們還會介紹一些常用的係統調用，如`fork()`、`exec()`、`read()`、`write()`、`open()`、`close()`等，並分析它們在實際應用中的作用。 第七章：網絡通信——連接世界的脈絡 在日益互聯的世界裏，操作係統如何處理網絡通信，是衡量其能力的重要標準。本章將帶領您走進網絡協議棧的深層世界。我們將從TCP/IP協議族的基本概念入手，理解IP（Internet Protocol）如何實現數據包的尋址與路由，以及TCP（Transmission Control Protocol）如何提供可靠的、麵嚮連接的數據傳輸。 我們將深入解析TCP的連接建立（三次握手）與斷開（四次揮閤）過程，理解滑動窗口、擁塞控製等機製如何保證傳輸的效率和可靠性。UDP（User Datagram Protocol）作為無連接的協議，又在何時發揮其優勢？套接字（Socket）作為網絡通信的抽象接口，是如何工作的？我們將通過講解Socket API，幫助您理解如何在應用程序中實現網絡通信。 第八章：進程間通信（IPC）——協作的藝術 當獨立的進程需要共享信息或協同工作時，進程間通信（IPC）就顯得尤為重要。本章將為您梳理各種IPC機製，從簡單的管道（Pipe）、消息隊列（Message Queue），到共享內存（Shared Memory）、套接字（Socket），再到信號（Signal）和內存映射文件（Memory-Mapped Files）。 我們將深入分析每種IPC機製的工作原理，包括它們的數據傳遞方式、同步機製以及適用場景。通過生動的案例，您將理解如何在不同進程之間高效地傳遞數據，實現進程間的協同工作，從而構建齣更復雜、更強大的分布式係統。 第九章：安全與權限——守護數字世界的堡壘 在信息爆炸的時代，係統的安全與數據的保護變得至關重要。本章將深入探討操作係統的安全機製，理解它如何保護係統免受惡意攻擊和非法訪問。我們將從用戶認證（Authentication）和授權（Authorization）入手，理解密碼、訪問控製列錶（ACL）、文件權限等基本概念。 我們將解析操作係統如何實現進程隔離，防止惡意進程訪問其他進程的數據。我們將瞭解文件係統的安全特性，包括權限位、所有者、組等，以及它們是如何被操作係統強製執行的。此外，我們將簡要介紹一些更高級的安全概念，如加密、防火牆、入侵檢測等，為構建更加安全的計算環境提供基礎。 結語：理解操作係統，洞察技術本質 《深入理解操作係統原理：從硬件到進程的精妙協奏》並非一本純粹的技術手冊，而是一次對計算機核心的深度探索。通過對CPU、內存、I/O、內核、進程、綫程、文件係統、網絡通信以及安全等各個維度的細緻剖析，您將不再僅僅是技術的“使用者”，而是能夠真正“理解”它們是如何協同工作的。 掌握操作係統原理，不僅能幫助您寫齣更高效、更健壯的程序，更能讓您在麵對復雜的係統問題時，擁有“撥開迷霧見月明”的洞察力。這本書將為您打開一扇通往計算機底層世界的大門，讓您領略那份精妙的設計與嚴謹的邏輯，並在這個數字時代，成為一個更具深度的技術思考者。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有著幾年Java開發經驗的開發者，我一直認為對JVM的理解程度直接決定瞭我的技術瓶頸。我閱讀瞭很多關於Java語言特性的書籍，但總感覺對底層原理的掌握不夠紮實。《揭秘Java虛擬機》這個書名深深地吸引瞭我，我希望它能填補我在這方麵的知識空白。我尤其關注JVM的字節碼執行過程，希望能看到對JVM指令集更細緻的解讀，以及解釋JVM是如何將Java代碼翻譯成機器指令並執行的。另外，我對JIT（Just-In-Time）編譯技術非常感興趣，希望書中能夠詳細介紹JIT編譯的原理，包括編譯器的優化策略，如逃逸分析、內聯等，以及它們如何顯著提升Java程序的運行效率。此外，對於JVM的性能監控和調優，我希望能有更深入的探討，比如如何使用JVisualVM、JMC等工具來監測JVM的各項指標，並根據監測結果進行有針對性的調優。書中如果能包含一些實際的JVM調優案例，能夠展示如何通過調整JVM參數來解決常見的性能問題，那就再好不過瞭，這將極大地提升我的實戰能力。

評分☆☆☆☆☆

在我的開發生涯中，經常會遇到各種各樣的Java異常，很多時候定位問題的根源都需要深入到JVM層麵。《揭秘Java虛擬機》這個書名預示著它將提供一個深入的視角來理解這些問題。我希望書中能夠詳細解釋JVM是如何處理和拋齣各種異常的，包括運行時異常、編譯時異常以及Error。我期待書中能夠深入探討JVM的錯誤處理機製，以及它在發生嚴重錯誤時是如何進行堆棧信息的捕獲和記錄的。對於堆棧溢齣（StackOverflowError）和堆內存溢齣（OutOfMemoryError），我希望能看到它們産生的根本原因，以及如何通過分析JVM的日誌和綫程Dump來診斷和解決這類問題。另外，我希望書中能夠介紹一些JVM的高級特性，比如類加載器的委托模型、自定義類加載器的實現，以及它們在實現熱部署、插件化等場景中的應用。最後，如果書中能包含一些關於JVM安全性的討論，比如代碼簽名、沙箱機製等，那就更全麵瞭，這將有助於我構建更安全的Java應用程序。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，深邃的藍色背景搭配著銀色的字體，仿佛預示著一場關於Java虛擬機深層奧秘的探索之旅。我一直對Java的底層運作機製充滿好奇，尤其是JVM這個核心組件，它如何管理內存、如何執行字節碼、如何進行垃圾迴收等等，這些問題常常在我學習和開發過程中縈繞。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的嚮導，帶領我穿越JVM的迷宮，揭開那些晦澀難懂的概念，讓我能夠從根本上理解Java程序的運行原理。例如，關於類加載機製，我希望能看到清晰的圖示和深入的解析，瞭解加載、鏈接（驗證、準備、解析）和初始化的每一個環節是如何進行的，以及它們之間的相互關係。我期待書中能夠詳細闡述JVM的內存模型，包括堆、棧、方法區等各個區域的功能和劃分，以及它們在對象創建、變量存儲、方法調用時的具體錶現。特彆是垃圾迴收部分，我希望能夠深入瞭解不同的迴收算法（如Serial、Parallel、CMS、G1）的原理、優缺點以及適用場景，甚至能夠看到一些JVM調優的實戰案例，讓我能夠根據實際情況選擇閤適的迴收策略，從而提升程序的性能和穩定性。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛接觸到Java的並發編程，並深刻體會到瞭多綫程帶來的復雜性，尤其是在綫程安全和性能優化方麵。我一直在尋找一本能夠深入講解Java內存模型（JMM）以及JVM如何支持高並發的書籍。我看到《揭秘Java虛擬機》的介紹，它承諾要揭開JVM的神秘麵紗，這讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我希望這本書能夠係統地闡述JMM的happens-before原則，以及它如何保證多綫程環境下的數據可見性和原子性。我期待書中能夠有詳細的示例來解釋鎖的機製，包括`synchronized`關鍵字的內部實現原理，以及`ReentrantLock`等更底層的鎖是如何工作的，它們在性能和使用場景上有什麼區彆。此外，對於綫程池的設計和管理，我希望能有深入的剖析，理解`ThreadPoolExecutor`的各個參數含義，以及如何根據不同的業務場景來配置綫程池以達到最佳的性能和資源利用率。最後，關於JVM的綫程Dump分析，我也希望能學習到如何通過分析綫程Dump來定位死鎖、綫程阻塞等並發問題，這對我日常的開發調試非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

我一直對Java的生態係統感到著迷，而JVM無疑是這個生態的核心。我希望能有一本書，能夠從更宏觀的視角，將JVM的各個組成部分有機地聯係起來，讓我能夠建立起一個完整的知識體係。《揭秘Java虛擬機》的定位似乎正是我所需要的。我期待書中能夠詳細介紹JVM的體係結構，包括它的各個子係統，如執行引擎、內存管理、垃圾收集器等，並解釋它們之間的協作關係。對於對象在內存中的生命周期，從創建到被垃圾迴收，我希望能有非常清晰的解釋，包括對象的內存布局、引用類型以及弱引用、軟引用等特殊引用機製的作用。此外，我對JVM的類文件格式（`.class`文件）的結構很感興趣，希望能有詳細的解析，瞭解魔數、版本號、常量池、字段、方法等各個部分的含義，以及它們是如何被JVM加載和解析的。我希望這本書能夠為我構建一個紮實的JVM基礎，讓我能夠更好地理解Java語言的設計理念，以及如何寫齣更高效、更健壯的Java程序。