[套装书]深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版）+Java并发编程实战（2册）

作者
周志明(美)Brian Goetz Tim Peierls
丛书名
华章原创精品
出版社
机械工业出版社
ISBN
9781912101453
简要
简介
这是一部从工作原理和工程实践两个维度深入剖析JVM的著作，是计算机领域公认的经典，繁体版在台湾也颇受欢迎。 自2011年上市以来，前两个版本累计印刷36次，销量超过30万册，两家主要网络书店的评论近90000条，内容上近乎零差评，是原创计算机图书领域不可逾越的丰碑。 第3版在第2版的基础上做了重大修订，内容更丰富、实战性更强：根据新版JDK对内容进行了全方位的修订和升级，围绕新技术和生产实践新增逾10万字，包含近50%的全新内容，并对第2版中含糊、瑕疵和错误内容进行了修正。 全书一共13章，分为五大部分： 第一部分（第1章）走近Java 系统介绍了Java的技术体系、发展历程、虚拟机家族，以及动手编译JDK，了解这部分内容能对学习JVM提供良好的指引。 第二部分（第2~5章）自动内存管理 详细讲解了Java的内存区域与内存溢出、垃圾收集器与内存分配策略、虚拟机性能监控与故障排除等与自动内存管理相关的内容，以及10余个经典的性能优化案例和优化方法； 第三部分（第6~9章）虚拟机执行子系统 深入分析了虚拟机执行子系统，包括类文件结构、虚拟机类加载机制、虚拟机字节码执行引擎，以及多个类加载及其执行子系统的实战案例； 第四部分（第10~11章）程序编译与代码优化 . 详细讲解了程序的前、后端编译与优化，包括前端的易用性优化措施，如泛型、主动装箱拆箱、条件编译等的内容的深入分析；以及后端的性能优化措施，如虚拟机的热点探测方法、HotSpot 的即时编译器、提前编译器，以及各种常见的编译期优化技术； 第五部分（第12~13章）高效并发 主要讲解了Java实现高并发的原理，包括Java的内存模型、线程与协程，以及线程安全和锁优化。 全书以实战为导向，通过大量与实际生产环境相结合的案例分析和展示了解决各种Java技术难题的方案和技巧。 ---------------------------Java并发编程实战--------------------------- 《Java并发编程实战》深入浅出地介绍了Java线程和并发，是一本完美的Java并发参考手册。书中从并发性和线程安全性的基本概念出发，介绍了如何使用类库提供的基本并发构建块，用于避免并发危险、构造线程安全的类及验证线程安全的规则，如何将小的线程安全类组合成更大的线程安全类，如何利用线程来提高并发应用程序的吞吐量，如何识别可并行执行的任务，如何提高单线程子系统的响应性，如何确保并发程序执行预期任务，如何提高并发代码的性能和可伸缩性等内容，最后介绍了一些高级主题，如显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类。 《Java并发编程实战》适合Java程序开发人员阅读。
目录



---------------------------深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版）---------------------------


前言
致谢
第一部分　走近Java
第1章　走近Java 2
1.1　概述 2
1.2　Java技术体系 3
1.3　Java发展史 4
1.4　Java虚拟机家族 12
1.4.1　虚拟机始祖：Sun Classic/Exact VM 12
1.4.2　武林盟主：HotSpot VM 13
1.4.3　小家碧玉：Mobile/Embedded VM 14
1.4.4　天下第二：BEA JRockit/IBM J9 VM 15
1.4.5　软硬合璧：BEA Liquid VM/Azul VM 16
1.4.6　挑战者：Apache Harmony/Google Android Dalvik VM 17
1.4.7　没有成功，但并非失败：Microsoft JVM及其他 18
1.4.8　百家争鸣 19
1.5　展望Java技术的未来 21
1.5.1　无语言倾向 21
1.5.2　新一代即时编译器 23
1.5.3　向Native迈进 24
1.5.4　灵活的胖子 26
1.5.5　语言语法持续增强 27
1.6　实战：自己编译JDK 29
1.6.1　获取源码 29
1.6.2　系统需求 31
1.6.3　构建编译环境 33
1.6.4　进行编译 34
1.6.5　在IDE工具中进行源码调试 36
1.7　本章小结 39
第二部分　自动内存管理
第2章　Java内存区域与内存溢出异常 42
2.1　概述 42
2.2　运行时数据区域 42
2.2.1　程序计数器 43
2.2.2　Java虚拟机栈 43
2.2.3　本地方法栈 44
2.2.4　Java堆 44
2.2.5　方法区 46
2.2.6　运行时常量池 47
2.2.7　直接内存 47
2.3　HotSpot虚拟机对象探秘 48
2.3.1　对象的创建 48
2.3.2　对象的内存布局 51
2.3.3　对象的访问定位 52
2.4　实战：OutOfMemoryError异常 53
2.4.1　Java堆溢出 54
2.4.2　虚拟机栈和本地方法栈溢出 56
2.4.3　方法区和运行时常量池溢出 61
2.4.4　本机直接内存溢出 65
2.5　本章小结 66
第3章　垃圾收集器与内存分配策略 67
3.1　概述 67
3.2　对象已死？ 68
3.2.1　引用计数算法 68
3.2.2　可达性分析算法 70
3.2.3　再谈引用 71
3.2.4　生存还是死亡？ 72
3.2.5　回收方法区 74
3.3　垃圾收集算法 75
3.3.1　分代收集理论 75
3.3.2　标记-清除算法 77
3.3.3　标记-复制算法 78
3.3.4　标记-整理算法 79
3.4　HotSpot的算法细节实现 81
3.4.1　根节点枚举 81
3.4.2　安全点 82
3.4.3　安全区域 83
3.4.4　记忆集与卡表 84
3.4.5　写屏障 85
3.4.6　并发的可达性分析 87
3.5　经典垃圾收集器 89
3.5.1　Serial收集器 90
3.5.2　ParNew收集器 92
3.5.3　Parallel Scavenge收集器 93
3.5.4　Serial Old收集器 94
3.5.5　Parallel Old收集器 95
3.5.6　CMS收集器 96
3.5.7　Garbage First收集器 98
3.6　低延迟垃圾收集器 104
3.6.1　Shenandoah收集器 105
3.6.2　ZGC收集器 112
3.7　选择合适的垃圾收集器 121
3.7.1　Epsilon收集器 121
3.7.2　收集器的权衡 121
3.7.3　虚拟机及垃圾收集器日志 122
3.7.4　垃圾收集器参数总结 127
3.8　实战：内存分配与回收策略 129
3.8.1　对象优先在Eden分配 130
3.8.2　大对象直接进入老年代 131
3.8.3　长期存活的对象将进入老年代 132
3.8.4　动态对象年龄判定 134
3.8.5　空间分配担保 135
3.9　本章小结 137
第4章　虚拟机性能监控、故障处理工具 138
4.1　概述 138
4.2　基础故障处理工具 138
4.2.1　jps：虚拟机进程状况工具 141
4.2.2　jstat：虚拟机统计信息监视工具 142
4.2.3　jinfo：Java配置信息工具 143
4.2.4　jmap：Java内存映像工具 144
4.2.5　jhat：虚拟机堆转储快照分析工具 145
4.2.6　jstack：Java堆栈跟踪工具 146
4.2.7　基础工具总结 148
4.3　可视化故障处理工具 151
4.3.1　JHSDB：基于服务性代理的调试工具 152
4.3.2　JConsole：Java监视与管理控制台 157
4.3.3　VisualVM：多合-故障处理工具 164
4.3.4　Java Mission Control：可持续在线的监控工具 171
4.4　HotSpot虚拟机插件及工具 175
4.5　本章小结 180
第5章　调优案例分析与实战 181
5.1　概述 181
5.2　案例分析 181
5.2.1　大内存硬件上的程序部署策略 182
5.2.2　集群间同步导致的内存溢出 184
5.2.3　堆外内存导致的溢出错误 185
5.2.4　外部命令导致系统缓慢 187
5.2.5　服务器虚拟机进程崩溃 187
5.2.6　不恰当数据结构导致内存占用过大 188
5.2.7　由Windows虚拟内存导致的长时间停顿 189
5.2.8　由安全点导致长时间停顿 190
5.3　实战：Eclipse运行速度调优 192
5.3.1　调优前的程序运行状态 193
5.3.2　升级JDK版本的性能变化及兼容问题 196
5.3.3　编译时间和类加载时间的优化 200
5.3.4　调整内存设置控制垃圾收集频率 203
5.3.5　选择收集器降低延迟 206
5.4　本章小结 209
第三部分　虚拟机执行子系统
第6章　类文件结构 212
6.1　概述 212
6.2　无关性的基石 212
6.3　Class类文件的结构 214
6.3.1　魔数与Class文件的版本 215
6.3.2　常量池 218
6.3.3　访问标志 224
6.3.4　类索引、父类索引与接口索引集合 225
6.3.5　字段表集合 226
6.3.6　方法表集合 229
6.3.7　属性表集合 230
6.4　字节码指令简介 251
6.4.1　字节码与数据类型 251
6.4.2　加载和存储指令 253
6.4.3　运算指令 254
6.4.4　类型转换指令 255
6.4.5　对象创建与访问指令 256
6.4.6　操作数栈管理指令 256
6.4.7　控制转移指令 257
6.4.8　方法调用和返回指令 257
6.4.9　异常处理指令 258
6.4.10　同步指令 258
6.5　公有设计，私有实现 259
6.6　Class文件结构的发展 260
6.7　本章小结 261
第7章　虚拟机类加载机制 262
7.1　概述 262
7.2　类加载的时机 263
7.3　类加载的过程 267
7.3.1　加载 267
7.3.2　验证 268
7.3.3　准备 271
7.3.4　解析 272
7.3.5　初始化 277
7.4　类加载器 279
7.4.1　类与类加载器 280
7.4.2　双亲委派模型 281
7.4.3　破坏双亲委派模型 285
7.5　Java模块化系统 287
7.5.1　模块的兼容性 288
7.5.2　模块化下的类加载器 290
7.6　本章小结 292
第8章　虚拟机字节码执行引擎 293
8.1　概述 293
8.2　运行时栈帧结构 294
8.2.1　局部变量表 294
8.2.2　操作数栈 299
8.2.3　动态连接 300
8.2.4　方法返回地址 300
8.2.5　附加信息 301
8.3　方法调用 301
8.3.1　解析 301
8.3.2　分派 303
8.4　动态类型语言支持 315
8.4.1　动态类型语言 316
8.4.2　Java与动态类型 317
8.4.3　java.lang.invoke包 318
8.4.4　invokedynamic指令 321
8.4.5　实战：掌控方法分派规则 324
8.5　基于栈的字节码解释执行引擎 326
8.5.1　解释执行 327
8.5.2　基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 328
8.5.3　基于栈的解释器执行过程 329
8.6　本章小结 334
第9章　类加载及执行子系统的案例与实战 335
9.1　概述 335
9.2　案例分析 335
9.2.1　Tomcat：正统的类加载器架构 335
9.2.2　OSGi：灵活的类加载器架构 338
9.2.3　字节码生成技术与动态代理的实现 341
9.2.4　Backport工具：Java的时光机器 345
9.3　实战：自己动手实现远程执行功能 348
9.3.1　目标 348
9.3.2　思路 349
9.3.3　实现 350
9.3.4　验证 355
9.4　本章小结 356
第四部分　程序编译与代码优化
第10章　前端编译与优化 358
10.1　概述 358
10.2　Javac编译器 359
10.2.1　Javac的源码与调试 359
10.2.2　解析与填充符号表 362
10.2.3　注解处理器 363
10.2.4　语义分析与字节码生成 364
10.3　Java语法糖的味道 367
10.3.1　泛型 367
10.3.2　自动装箱、拆箱与遍历循环 375
10.3.3　条件编译 377
10.4　实战：插入式注解处理器 378
10.4.1　实战目标 379
10.4.2　代码实现 379
10.4.3　运行与测试 385
10.4.4　其他应用案例 386
10.5　本章小结 386
第11章　后端编译与优化 388
11.1　概述 388
11.2　即时编译器 389
11.2.1　解释器与编译器 389
11.2.2　编译对象与触发条件 392
11.2.3　编译过程 397
11.2.4　实战：查看及分析即时编译结果 398
11.3　提前编译器 404
11.3.1　提前编译的优劣得失 405
11.3.2　实战：Jaotc的提前编译 408
11.4　编译器优化技术 411
11.4.1　优化技术概览 411
11.4.2　方法内联 415
11.4.3　逃逸分析 417
11.4.4　公共子表达式消除 420
11.4.5　数组边界检查消除 421
11.5　实战：深入理解Graal编译器 423
11.5.1　历史背景 423
11.5.2　构建编译调试环境 424
11.5.3　JVMCI编译器接口 426
11.5.4　代码中间表示 429
11.5.5　代码优化与生成 432
11.6　本章小结 436
第五部分　高效并发
第12章　Java内存模型与线程 438
12.1　概述 438
12.2　硬件的效率与一致性 439
12.3　Java内存模型 440
12.3.1　主内存与工作内存 441
12.3.2　内存间交互操作 442
12.3.3　对于volatile型变量的特殊规则 444
12.3.4　针对long和double型变量的特殊规则 450
12.3.5　原子性、可见性与有序性 450
12.3.6　先行发生原则 452
12.4　Java与线程 455
12.4.1　线程的实现 455
12.4.2　Java线程调度 458
12.4.3　状态转换 460
12.5　Java与协程 461
12.5.1　内核线程的局限 461
12.5.2　协程的复苏 462
12.5.3　Java的解决方案 464
12.6　本章小结 465
第13章　线程安全与锁优化 466
13.1　概述 466
13.2　线程安全 466
13.2.1　Java语言中的线程安全 467
13.2.2　线程安全的实现方法 471
13.3　锁优化 479
13.3.1　自旋锁与自适应自旋 479
13.3.2　锁消除 480
13.3.3　锁粗化 481
13.3.4　轻量级锁 481
13.3.5　偏向锁 483
13.4　本章小结 485
附录A　在Windows系统下编译OpenJDK 6 486
附录B　展望Java技术的未来（2013年版） 493
附录C　虚拟机字节码指令表 499
附录D　对象查询语言（OQL）简介 506
附录E　JDK历史版本轨迹 512



---------------------------Java并发编程实战---------------------------


《Java并发编程实战》
对本书的赞誉
译者序
前　言
第1章　简介1
1.1　并发简史1
1.2　线程的优势2
1.2.1　发挥多处理器的强大能力2
1.2.2　建模的简单性3
1.2.3　异步事件的简化处理3
1.2.4　响应更灵敏的用户界面4
1.3　线程带来的风险4
1.3.1　安全性问题5
1.3.2　活跃性问题7
1.3.3　性能问题7
1.4　线程无处不在7
第一部分　基础知识
第2章　线程安全性11
2.1　什么是线程安全性13
2.2　原子性14
2.2.1　竞态条件15
2.2.2　示例：延迟初始化中的竞态条件16
2.2.3　复合操作17
2.3　加锁机制18
2.3.1　内置锁20
2.3.2　重入21
2.4　用锁来保护状态22
2.5　活跃性与性能23
第3章　对象的共享27
3.1　可见性27
3.1.1　失效数据28
3.1.2　非原子的64位操作29
3.1.3　加锁与可见性30
3.1.4　Volatile变量 30
3.2　发布与逸出32
3.3　线程封闭35
3.3.1　Ad-hoc线程封闭35
3.3.2　栈封闭36
3.3.3　ThreadLocal类37
3.4　不变性38
3.4.1　Final域39
3.4.2　示例：使用Volatile类型来发布不可变对象40
3.5　安全发布41
3.5.1　不正确的发布：正确的对象被破坏42
3.5.2 　不可变对象与初始化安全性42
3.5.3　安全发布的常用模式43
3.5.4　事实不可变对象44
3.5.5　可变对象44
3.5.6　安全地共享对象44
第4章　对象的组合46
4.1　设计线程安全的类46
4.1.1　收集同步需求47
4.1.2　依赖状态的操作48
4.1.3　状态的所有权48
4.2　实例封闭49
4.2.1　Java监视器模式51
4.2.2　示例：车辆追踪51
4.3　线程安全性的委托53
4.3.1　示例：基于委托的车辆追踪器54
4.3.2　独立的状态变量55
4.3.3　当委托失效时56
4.3.4　发布底层的状态变量57
4.3.5　示例：发布状态的车辆追踪器58
4.4　在现有的线程安全类中添加功能59
4.4.1　客户端加锁机制60
4.4.2　组合62
4.5　将同步策略文档化62
第5章　基础构建模块66
5.1　同步容器类66
5.1.1　同步容器类的问题66
5.1.2　迭代器与Concurrent-ModificationException68
5.1.3　隐藏迭代器69
5.2　并发容器70
5.2.1　ConcurrentHashMap71
5.2.2　额外的原子Map操作72
5.2.3　CopyOnWriteArrayList72
5.3　阻塞队列和生产者-消费者模式73
5.3.1　示例：桌面搜索75
5.3.2　串行线程封闭76
5.3.3　双端队列与工作密取77
5.4　阻塞方法与中断方法77
5.5　同步工具类78
5.5.1　闭锁79
5.5.2　FutureTask80
5.5.3　信号量82
5.5.4　栅栏83
5.6　构建高效且可伸缩的结果缓存85
第二部分　结构化并发应用程序
第6章　任务执行93
6.1　在线程中执行任务93
6.1.1　串行地执行任务94
6.1.2　显式地为任务创建线程94
6.1.3　无限制创建线程的不足95
6.2　Executor框架96
6.2.1　示例：基于Executor的Web服务器97
6.2.2　执行策略98
6.2.3　线程池98
6.2.4　Executor的生命周期99
6.2.5　延迟任务与周期任务101
6.3　找出可利用的并行性102
6.3.1　示例：串行的页面渲染器102
6.3.2　携带结果的任务Callable与Future103
6.3.3　示例：使用Future实现页面渲染器104
6.3.4　在异构任务并行化中存在的局限106
6.3.5　CompletionService:Executor与BlockingQueue106
6.3.6　示例：使用CompletionService实现页面渲染器107
6.3.7　为任务设置时限108
6.3.8　示例：旅行预定门户网站109
第7章　取消与关闭111
7.1　任务取消111
7.1.1　中断113
7.1.2　中断策略116
7.1.3　响应中断117
7.1.4　示例：计时运行118
7.1.5　通过Future来实现取消120
7.1.6　处理不可中断的阻塞121
7.1.7　采用newTaskFor来封装非标准的取消122
7.2　停止基于线程的服务124
7.2.1　示例：日志服务124
7.2.2　关闭ExecutorService127
7.2.3　“毒丸”对象128
7.2.4　示例：只执行一次的服务129
7.2.5　shutdownNow的局限性130
7.3　处理非正常的线程终止132
7.4　JVM关闭135
7.4.1　关闭钩子135
7.4.2　守护线程136
7.4.3　终结器136
第8章　线程池的使用138
8.1　在任务与执行策略之间的隐性耦合138
8.1.1　线程饥饿死锁139
8.1.2　运行时间较长的任务140
8.2　设置线程池的大小140
8.3　配置ThreadPoolExecutor141
8.3.1　线程的创建与销毁142
8.3.2　管理队列任务142
8.3.3　饱和策略144
8.3.4　线程工厂146
8.3.5　在调用构造函数后再定制ThreadPoolExecutor147
8.4　扩展 ThreadPoolExecutor148
8.5　递归算法的并行化149
第9章　图形用户界面应用程序156
9.1　为什么GUI是单线程的156
9.1.1　串行事件处理157
9.1.2　Swing中的线程封闭机制158
9.2　短时间的GUI任务160
9.3　长时间的GUI任务161
9.3.1　取消162
9.3.2　进度标识和完成标识163
9.3.3　SwingWorker165
9.4　共享数据模型165
9.4.1　线程安全的数据模型166
9.4.2　分解数据模型166
9.5　其他形式的单线程子系统167
第三部分　活跃性、性能与测试
第10章　避免活跃性危险169
10.1　死锁169
10.1.1　锁顺序死锁170
10.1.2　动态的锁顺序死锁171
10.1.3　在协作对象之间发生的死锁174
10.1.4　开放调用175
10.1.5　资源死锁177
10.2　死锁的避免与诊断178
10.2.1　支持定时的锁178
10.2.2　通过线程转储信息来分析死锁178
10.3　其他活跃性危险180
10.3.1　饥饿180
10.3.2　糟糕的响应性181
10.3.3　活锁181
第11章　性能与可伸缩性183
11.1　对性能的思考183
11.1.1　性能与可伸缩性184
11.1.2　评估各种性能权衡因素185
11.2　Amdahl定律186
11.2.1　示例：在各种框架中隐藏的串行部分188
11.2.2　Amdahl定律的应用189
11.3　线程引入的开销189
11.3.1　上下文切换190
11.3.2　内存同步190
11.3.3　阻塞192
11.4　减少锁的竞争192
11.4.1　缩小锁的范围（“快进快出”）193
11.4.2　减小锁的粒度195
11.4.3　锁分段196
11.4.4　避免热点域197
11.4.5　一些替代独占锁的方法198
11.4.6　监测CPU的利用率199
11.4.7　向对象池说“不”200
11.5　示例：比较Map的性能200
11.6　减少上下文切换的开销201
第12章　并发程序的测试204
12.1　正确性测试205
12.1.1　基本的单元测试206
12.1.2　对阻塞操作的测试207
12.1.3　安全性测试208
12.1.4　资源管理的测试212
12.1.5　使用回调213
12.1.6　产生更多的交替操作214
12.2　性能测试215
12.2.1　在PutTakeTest中增加计时功能215
12.2.2　多种算法的比较217
12.2.3　响应性衡量218
12.3　避免性能测试的陷阱220
12.3.1　垃圾回收220
12.3.2　动态编译220
12.3.3　对代码路径的不真实采样222
12.3.4　不真实的竞争程度222
12.3.5　无用代码的消除223
12.4　其他的测试方法224
12.4.1　代码审查224
12.4.2　静态分析工具224
12.4.3　面向方面的测试技术226
12.4.4　分析与监测工具226
第四部分　高级主题
第13章　显式锁227
13.1　Lock与 ReentrantLock227
13.1.1　轮询锁与定时锁228
13.1.2　可中断的锁获取操作230
13.1.3　非块结构的加锁231
13.2　性能考虑因素231
13.3　公平性232
13.4　在synchronized和ReentrantLock之间进行选择234
13.5　读-写锁235
第14章　构建自定义的同步工具238
14.1　状态依赖性的管理238
14.1.1　示例：将前提条件的失败传递给调用者240
14.1.2　示例：通过轮询与休眠来实现简单的阻塞241
14.1.3　条件队列243
14.2　使用条件队列244
14.2.1　条件谓词244
14.2.2　过早唤醒245
14.2.3　丢失的信号246
14.2.4　通知247
14.2.5　示例：阀门类248
14.2.6　子类的安全问题249
14.2.7　封装条件队列250
14.2.8　入口协议与出口协议250
14.3　显式的Condition对象251
14.4　Synchronizer剖析253
14.5　AbstractQueuedSynchronizer254
14.6　java.util.concurrent同步器类中的 AQS257
14.6.1　ReentrantLock257
14.6.2　Semaphore与CountDownLatch258
14.6.3　FutureTask259
14.6.4　ReentrantReadWriteLock259
第15章　原子变量与非阻塞同步机制261
15.1　锁的劣势261
15.2　硬件对并发的支持262
15.2.1　比较并交换263
15.2.2　非阻塞的计数器264
15.2.3　JVM对CAS的支持265
15.3　原子变量类265
15.3.1　原子变量是一种“更好的volatile”266
15.3.2　性能比较：锁与原子变量267
15.4　非阻塞算法270
15.4.1　非阻塞的栈270
15.4.2　非阻塞的链表272
15.4.3　原子的域更新器274
15.4.4　ABA问题275
第16章　Java内存模型277
16.1　什么是内存模型，为什么需要它277
16.1.1　平台的内存模型278
16.1.2　重排序278
16.1.3　Java内存模型简介280
16.1.4　借助同步281
16.2　发布283
16.2.1　不安全的发布283
16.2.2　安全的发布284
16.2.3　安全初始化模式284
16.2.4　双重检查加锁286
16.3　初始化过程中的安全性287
附录A　并发性标注289
参考文献291



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