一、目录简介

前言

第一部分走近Java

第1章 走近Java
1.1   概述 2
1.2   Java技术体系 3
1.3   Java发展史 5
1.4   Java虚拟机发展史 9
1.4.1 SunClassicExactVM 9
1.4.2 SunHotSpotVM 11
1.4.3 SunMobile—EmbeddedVMMeta—CircularVM 12
1.4.4 BEAJRockitIBMJ9VM 13
1.4.5 AzulVMBEALiquidVM 14
1.4.6 ApacheHarmonyGoogleAndroidDalvikVM 14
1.4.7 MicrosoftJVM及其他 15
1.5   展望Java技术的未来 16
1.5.1 模块化 17
1.5.2 混合语言 17
1.5.3 多核并行 19
1.5.4 进一步丰富语法 20
1.5.5 64位虚拟机 21
1.6   实战：自己编译JDK 22
1.6.1 获取JDK源码 22
1.6.2 系统需求 24
1.6.3 构建编译环境 25
1.6.4 进行编译 26
1.6.5 在IDE工具中进行源码调试 31
1.7   本章小结 35

第二部分 自动内存管理机制

第2章 Java内存区域与内存溢出异常 38
2.1   概述 38
2.2   运行时数据区域 38
2.2.1 程序计数器 39
2.2.2 Java虚拟机栈 39
2.2.3 本地方法栈 40
2.2.4 Java堆 41
2.2.5 方法区 41
2.2.6 运行时常量池 42
2.2.7 直接内存 43
2.3   HotSpot虚拟机对象探秘 43
2.3.1 对象的创建 44
2.3.2 对象的内存布局 47
2.3.3 对象的访问定位 48
2.4   实战：OutOfMemoryError异常 50
2.4.1 Java堆溢出 51
2.4.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出 53
2.4.3 方法区和运行时常量池溢出 56
2.4.4 本机直接内存溢出 59
2.5   本章小结 60

第3章 垃圾收集器与内存分配策略
3.1   概述 61
3.2   对象已死吗 62
3.2.1 引用计数算法 62
3.2.2 可达性分析算法 64
3.2.3 再谈引用 65
3.2.4 生存还是死亡 66
3.2.5 回收方法区 68
3.3   垃圾收集算法 69
3.3.1 标记—清除算法 69
3.3.2 复制算法 70
3.3.3 标记—整理算法 71
3.3.4 分代收集算法 72
3.4   HotSpot的算法实现 72
3.4.1 枚举根节点 72
3.4.2 安全点 73
3.4.3 安全区域 74
3.5   垃圾收集器 75
3.5.1 Serial收集器 76
3.5.2 ParNew收集器 77
3.5.3 ParallelScavenge收集器 79
3.5.4 SerialOld收集器 80
3.5.5 ParallelOld收集器 80
3.5.6 CMS收集器 81
3.5.7 G1收集器 84
3.5.8 理解GC日志 89
3.5.9 垃圾收集器参数总结 90
3.6   内存分配与回收策略 91
3.6.1 对象优先在Eden分配 91
3.6.2 大对象直接进入老年代 93
3.6.3 长期存活的对象将进入老年代 95
3.6.4 动态对象年龄判定 97
3.6.5 空间分配担保 98
3.7   本章小结 100

第4章 虚拟机性能监控与故障处理工具 101
4.1   概述 101
4.2   JDK的命令行工具 101
4.2.1 jps：虚拟机进程状况工具 104
4.2.2 jstat：虚拟机统计信息监视工具 105
4.2.3 jinfo：Java配置信息工具 106
4.2.4 jmap：Java内存映像工具 107
4.2.5 jhat：虚拟机堆转储快照分析工具 108
4.2.6 jstack：Java堆栈跟踪工具 109
4.2.7 HSDIS：JIT生成代码反汇编 111
4.3   JDK的可视化工具 114
4.3.1 JConsole：Java监视与管理控制台 115
4.3.2 VisualVM：多合一故障处理工具 122
4.4   本章小结 131

第5章 调优案例分析与实战
5.1   概述 132
5.2   案例分析 132
5.2.1 高性能硬件上的程序部署策略 132
5.2.2 集群间同步导致的内存溢出 135
5.2.3 堆外内存导致的溢出错误 136
5.2.4 外部命令导致系统缓慢 137
5.2.5 服务器JVM进程崩溃 138
5.2.6 不恰当数据结构导致内存占用过大 139
5.2.7 由Windows虚拟内存导致的长时间停顿 141
5.3   实战：Eclipse运行速度调优 142
5.3.1 调优前的程序运行状态 142
5.3.2 升级JDK1.6的性能变化及兼容问题 145
5.3.3 编译时间和类加载时间的优化 150
5.3.4 调整内存设置控制垃圾收集频率 153
5.3.5 选择收集器降低延迟 157
5.4   本章小结 160

第三部分虚拟机执行子系统
第6章类文件结构
6.1   概述 162
6.2   无关性的基石 162
6.3   Class类文件的结构 164
6.3.1 魔数与Class文件的版本 166
6.3.2 常量池 167
6.3.3 访问标志 173
6.3.4 类索引、父类索引与接口索引集合 174
6.3.5 字段表集合 175
6.3.6 方法表集合 178
6.3.7 属性表集合 180
6.4   字节码指令简介 196
6.4.1 字节码与数据类型 197
6.4.2 加载和存储指令 199
6.4.3 运算指令 200
6.4.4 类型转换指令 202
6.4.5 对象创建与访问指令 203
6.4.6 操作数栈管理指令 203
6.4.7 控制转移指令 204
6.4.8 方法调用和返回指令 204
6.4.9 异常处理指令 205
6.4.10同步指令 205
6.5   公有设计和私有实现 206
6.6   Class文件结构的发展 207
6.7   本章小结 208

第7章虚拟机类加载机制 209
7.1  概述 209
7.2  类加载的时机 210
7.3  类加载的过程 214
7.3.1加载 214
7.3.2验证 216
7.3.3准备 219
7.3.4解析 220
7.3.5初始化 225
7.4  类加载器 227
7.4.1类与类加载器 228
7.4.2双亲委派模型 229
7.4.3破坏双亲委派模型 233
7.5  本章小结 235

第8章虚拟机字节码执行引擎 236
8.1  概述 236
8.2  运行时栈帧结构 236
8.2.1局部变量表 238
8.2.2操作数栈 242
8.2.3动态连接 243
8.2.4方法返回地址 243
8.2.5附加信息 244
8.3  方法调用 244
8.3.1解析 244
8.3.2分派 246
8.3.3动态类型语言支持 258
8.4  基于栈的字节码解释执行引擎 269
8.4.1解释执行 269
8.4.2基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 270
8.4.3基于栈的解释器执行过程 272
8.5  本章小结 275

第9章类加载及执行子系统的案例与实战 276
9.1  概述 276
9.2  案例分析 276
9.2.1Tomcat：正统的类加载器架构 276
9.2.2OSGi：灵活的类加载器架构 279
9.2.3字节码生成技术与动态代理的实现 282
9.2.4Retrotranslator：跨越JDK版本 286
9.3  实战：自己动手实现远程执行功能 289
9.3.1目标 290
9.3.2思路 290
9.3.3实现 291
9.3.4验证 298
9.4  本章小结 299

第四部分程序编译与代码优化
第10章早期（编译期）优化 302
10.1  概述 302
10.2  Javac编译器 303
10.2.1Javac的源码与调试 303
10.2.2解析与填充符号表 305
10.2.3注解处理器 307
10.2.4语义分析与字节码生成 307
10.3  Java语法糖的味道 311
10.3.1泛型与类型擦除 311
10.3.2自动装箱、拆箱与遍历循环 315
10.3.3条件编译 317
10.4  实战：插入式注解处理器 318
10.4.1实战目标 318
10.4.2代码实现 319
10.4.3运行与测试 326
10.4.4其他应用案例 327
10.5  本章小结 328

第11章晚期（运行期）优化 329
11.1  概述 329
11.2  HotSpot虚拟机内的即时编译器 329
11.2.1解释器与编译器 330
11.2.2编译对象与触发条件 332
11.2.3编译过程 337
11.2.4查看及分析即时编译结果 339
11.3  编译优化技术 345
11.3.1优化技术概览 346
11.3.2公共子表达式消除 350
11.3.3数组边界检查消除 351
11.3.4方法内联 352
11.3.5逃逸分析 354
11.4  Java与C/C++的编译器对比 356
11.5  本章小结 358

第五部分高效并发
第12章Java内存模型与线程 360
12.1  概述 360
12.2  硬件的效率与一致性 361
12.3  Java内存模型 362
12.3.1主内存与工作内存 363
12.3.2内存间交互操作   364
12.3.3对于volatile型变量的特殊规则 366
12.3.4对于long和double型变量的特殊规则 372
12.3.5原子性、可见性与有序性 373
12.3.6先行发生原则 375
12.4  Java与线程   378
12.4.1线程的实现 378
12.4.2Java线程调度 381
12.4.3状态转换 383
12.5  本章小结   384

第13章线程安全与锁优化 385
13.1  概述 385
13.2  线程安全 385
13.2.1Java语言中的线程安全 386
13.2.2线程安全的实现方法 390
13.3  锁优化 397
13.3.1自旋锁与自适应自旋 398
13.3.2锁消除 398
13.3.3锁粗化 400
13.3.4轻量级锁 400
13.3.5偏向锁 402
13.4  本章小结 403
附录
附录A编译Windows版的OpenJDK  406
附录B虚拟机字节码指令表      414
附录CHotSpot虚拟机主要参数表 420
附录D对象查询语言（OQL）简介 424
附录EJDK历史版本轨迹         430

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