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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 / 5
1.4 展望Java技术的未来 / 9
1.4.1 模块化 / 9
1.4.2 混合语言 / 9
1.4.3 多核并行 / 11
1.4.4 进一步丰富语法 / 12
1.4.5 64位虚拟机 / 13
1.5 实战:自己编译JDK / 13
1.5.1 获取JDK源码 / 13
1.5.2 系统需求 / 14
1.5.3 构建编译环境 / 15
1.5.4 准备依赖项 / 17
1.5.5 进行编译 / 18
1.6 本章小结 / 21
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 / 24
2.1 概述 / 24
2.2 运行时数据区域 / 25
2.2.1 程序计数器 / 25
2.2.2 Java虚拟机栈 / 26
2.2.3 本地方法栈 / 27
2.2.4 Java堆 / 27
2.2.5 方法区 / 28
2.2.6 运行时常量池 / 29
2.2.7 直接内存 / 29
2.3 对象访问 / 30
2.4 实战:OutOfMemoryError异常 / 32
2.4.1 Java堆溢出 / 32
2.4.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出 / 35
2.4.3 运行时常量池溢出 / 38
2.4.4 方法区溢出 / 39
2.4.5 本机直接内存溢出 / 41
2.5 本章小结 / 42
第3章 垃圾收集器与内存分配策略 / 43
3.1 概述 / 43
3.2 对象已死? / 44
3.2.1 引用计数算法 / 44
3.2.2 根搜索算法 / 46
3.2.3 再谈引用 / 47
3.2.4 生存还是死亡? / 48
3.2.5 回收方法区 / 50
3.3 垃圾收集算法 / 51
3.3.1 标记 -清除算法 / 51
3.3.2 复制算法 / 52
3.3.3 标记-整理算法 / 54
3.3.4 分代收集算法 / 54
3.4 垃圾收集器 / 55
3.4.1 Serial收集器 / 56
3.4.2 ParNew收集器 / 57
3.4.3 Parallel Scavenge收集器 / 59
3.4.4 Serial Old收集器 / 60
3.4.5 Parallel Old收集器 / 61
3.4.6 CMS收集器 / 61
3.4.7 G1收集器 / 64
3.4.8 垃圾收集器参数总结 / 64
3.5 内存分配与回收策略 / 65
3.5.1 对象优先在Eden分配 / 66
3.5.2 大对象直接进入老年代 / 68
3.5.3 长期存活的对象将进入老年代 / 69
3.5.4 动态对象年龄判定 / 71
3.5.5 空间分配担保 / 73
3.6 本章小结 / 75
第4章 虚拟机性能监控与故障处理工具 / 76
4.1 概述 / 76
4.2 JDK的命令行工具 / 76
4.2.1 jps:虚拟机进程状况工具 / 79
4.2.2 jstat:虚拟机统计信息监视工具 / 80
4.2.3 jinfo:Java配置信息工具 / 82
4.2.4 jmap:Java内存映像工具 / 82
4.2.5 jhat:虚拟机堆转储快照分析工具 / 84
4.2.6 jstack:Java堆栈跟踪工具 / 85
4.3 JDK的可视化工具 / 87
4.3.1 JConsole:Java监视与管理控制台 / 88
4.3.2 VisualVM:多合一故障处理工具 / 96
4.4 本章小结 / 105
第5章 调优案例分析与实战 / 106
5.1 概述 / 106
5.2 案例分析 / 106
5.2.1 高性能硬件上的程序部署策略 / 106
5.2.2 集群间同步导致的内存溢出 / 109
5.2.3 堆外内存导致的溢出错误 / 110
5.2.4 外部命令导致系统缓慢 / 112
5.2.5 服务器JVM进程崩溃 / 113
5.3 实战:Eclipse运行速度调优 / 114
5.3.1 调优前的程序运行状态 / 114
5.3.2 升级JDK 1.6的性能变化及兼容问题 / 117
5.3.3 编译时间和类加载时间的优化 / 122
5.3.4 调整内存设置控制垃圾收集频率 / 126
5.3.5 选择收集器降低延迟 / 130
5.4 本章小结 / 133
第三部分 虚拟机执行子系统
第6章 类文件结构 / 136
6.1 概述 / 136
6.2 无关性的基石 / 136
6.3 Class类文件的结构 / 138
6.3.1 魔数与Class文件的版本 / 139
6.3.2 常量池 / 141
6.3.3 访问标志 / 147
6.3.4 类索引、父类索引与接口索引集合 / 148
6.3.5 字段表集合 / 149
6.3.6 方法表集合 / 153
6.3.7 属性表集合 / 155
6.4 Class文件结构的发展 / 168
6.5 本章小结 / 170
第7章 虚拟机类加载机制 / 171
7.1 概述 / 171
7.2 类加载的时机 / 172
7.3 类加载的过程 / 176
7.3.1 加载 / 176
7.3.2 验证 / 178
7.3.3 准备 / 181
7.3.4 解析 / 182
7.3.5 初始化 / 186
7.4 类加载器 / 189
7.4.1 类与类加载器 / 189
7.4.2 双亲委派模型 / 191
7.4.3 破坏双亲委派模型 / 194
7.5 本章小结 / 197
第8章 虚拟机字节码执行引擎 / 198
8.1 概述 / 198
8.2 运行时栈帧结构 / 199
8.2.1 局部变量表 / 199
8.2.2 操作数栈 / 204
8.2.3 动态连接 / 206
8.2.4 方法返回地址 / 206
8.2.5 附加信息 / 207
8.3 方法调用 / 207
8.3.1 解析 / 207
8.3.2 分派 / 209
8.4 基于栈的字节码解释执行引擎 / 221
8.4.1 解释执行 / 221
8.4.2 基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 / 223
8.4.3 基于栈的解释器执行过程 / 224
8.5 本章小结 / 230
第9章 类加载及执行子系统的案例与实战 / 231
9.1 概述 / 231
9.2 案例分析 / 231
9.2.1 Tomcat:正统的类加载器架构 / 232
9.2.2 OSGi:灵活的类加载器架构 / 235
9.2.3 字节码生成技术与动态代理的实现 / 238
9.2.4 Retrotranslator:跨越JDK版本 / 242
9.3 实战:自己动手实现远程执行功能 / 246
9.3.1 目标 / 246
9.3.2 思路 / 247
9.3.3 实现 / 248
9.3.4 验证 / 255
9.4 本章小结 / 256
第四部分 程序编译与代码优化
第10章 早期(编译期)优化 / 258
10.1 概述 / 258
10.2 Javac编译器 / 259
10.2.1 Javac的源码与调试 / 259
10.2.2 解析与填充符号表 / 262
10.2.3 注解处理器 / 264
10.2.4 语义分析与字节码生成 / 264
10.3 Java语法糖的味道 / 268
10.3.1 泛型与类型擦除 / 268
10.3.2 自动装箱、拆箱与遍历循环 / 273
10.3.3 条件编译 / 275
10.4 实战:插入式注解处理器 / 276
10.4.1 实战目标 / 276
10.4.2 代码实现 / 277
10.4.3 运行与测试 / 284
10.4.4 其他应用案例 / 286
10.5 本章小结 / 286
第11章 晚期(运行期)优化 / 287
11.1 概述 / 287
11.2 HotSpot虚拟机内的即时编译器 / 288
11.2.1 解释器与编译器 / 288
11.2.2 编译对象与触发条件 / 291
11.2.3 编译过程 / 294
11.2.4 查看与分析即时编译结果 / 297
11.3 编译优化技术 / 301
11.3.1 优化技术概览 / 301
11.3.2 公共子表达式消除 / 305
11.3.3 数组边界检查消除 / 307
11.3.4 方法内联 / 307
11.3.5 逃逸分析 / 309
11.4 Java与C/C++的编译器对比 / 311
11.5 本章小结 / 313
第五部分 高效并发
第12章 Java内存模型与线程 / 316
12.1 概述 / 316
12.2 硬件的效率与一致性 / 317
12.3 Java内存模型 / 318
12.3.1 主内存与工作内存 / 319
12.3.2 内存间交互操作 / 320
12.3.3 对于volatile型变量的特殊规则 / 322
12.3.4 对于long和double型变量的特殊规则 / 327
12.3.5 原子性、可见性与有序性 / 328
12.3.6 先行发生原则 / 330
12.4 Java与线程 / 333
12.4.1 线程的实现 / 333
12.4.2 Java线程调度 / 337
12.4.3 状态转换 / 339
12.5 本章小结 / 341
第13章 线程安全与锁优化 / 342
13.1 概述 / 342
13.2 线程安全 / 343
13.2.1 Java语言中的线程安全 / 343
13.2.2 线程安全的实现方法 / 348
13.3 锁优化 / 356
13.3.1 自旋锁与自适应自旋 / 356
13.3.2 锁消除 / 357
13.3.3 锁粗化 / 358
13.3.4 轻量级锁 / 358
13.3.5 偏向锁 / 361
13.4 本章小结 / 362
附录A Java虚拟机家族 / 363
附录B 虚拟机字节码指令表 / 366
附录C HotSpot虚拟机主要参数表 / 372
附录D 对象查询语言(OQL)简介 / 376
附录E JDK历史版本轨迹 / 383
· · · · · · (收起)
什么是注解(Annotation):
Annotation(注解)就是Java提供了一种元程序中的元素关联任何信息和着任何元数据(metadata)的途径和方法。Annotion(注解)是一个接口,程序可以通过反射来获取指定程序元素的Annotion对象,然后通过Annotion对象来获取注解里面的元数据。
Annotation(注解)是JDK5.0及以后版本引入的。它可以用于创建文档,跟踪代码中的依赖性,甚至执行基本编译时检查。从某些方面看,annotation就像修饰符一样被使用,并应用于包、类 型、构造方法、方法、成员变量、参数、本地变量的声明中。这些信息被存储在Annotation的“name=value”结构对中。
Annotation的成员在Annotation类型中以无参数的方法的形式被声明。其方法名和返回值定义了该成员的名字和类型。在此有一个特定的默认语法:允许声明任何Annotation成员的默认值:一个Annotation可以将name=value对作为没有定义默认值的Annotation成员的值,当然也可以使用name=value对来覆盖其它成员默认值。这一点有些近似类的继承特性,父类的构造函数可以作为子类的默认构造函数,但是也可以被子类覆盖。
紫霞游戏平台Annotation能被用来为某个程序元素(类、方法、成员变量等)关联任何的信息。需要注意的是,这里存在着一个基本的规则:Annotation不能影响程序代码的执行,无论增加、删除 Annotation,代码都始终如一的执行。另外,尽管一些annotation通过java的反射api方法在运行时被访问,而java语言解释器在工作时忽略了这些annotation。正是由于java虚拟机忽略了Annotation,导致了annotation类型在代码中是“不起作用”的; 只有通过某种配套的工具才会对annotation类型中的信息进行访问和处理。本文中将涵盖标准的Annotation和meta-annotation类型,陪伴这些annotation类型的工具是java编译器(当然要以某种特殊的方式处理它们)。
什么是metadata(元数据):
元数据从metadata一词译来,就是“关于数据的数据”的意思。
元数据的功能作用有很多,比如:你可能用过Javadoc的注释自动生成文档。这就是元数据功能的一种
月亮城娱乐。总的来说,元数据可以用来创建文档,
真钱扎金花游戏跟踪代码的依赖性,执行编译时格式检查,代替已有的配置文件。如果要对于元数据的作用进行分类,目前还没有明确的定义,不过我们可以根据它所起的作用,大致可分为三类:
1. 编写文档:通过代码里标识的元数据生成文档
2. 代码分析:通过代码里标识的元数据对代码进行分析
3. 编译检查:通过代码里标识的元数据让编译器能实现基本的编译检查
在Java中元数据以标签的形式存在于Java代码中,元数据标签的存在并不影响程序代码的编译和执行,它只是被用来生成其它的文件或针在运行时知道被运行代码的描述信息。
综上所述:
第一,元数据以标签的形式存在于Java代码中。
第二,元数据描述的信息是类型安全的,即元数据内部的字段都是有明确类型的。
第三,元数据需要编译器之外的工具额外的处理用来生成其它的程序部件。
第四,元数据可以只存在于Java源代码级别,也可以存在于编译之后的Class文件内部。
Annotation和Annotation类型:
Annotation:
Annotation使用了在java5.0所带来的新语法,它的行为十分类似public、final这样的修饰符。每个Annotation具有一个名字和成员个数>=0。每个Annotation的成员具有被称为name=value对的名字和值(就像javabean一样),name=value装载了Annotation的信息。
Annotation类型:
Annotation类型定义了Annotation的名字、类型、成员默认值。一个Annotation类型可以说是一个特殊的java接口,它的成员变量是受限制的,而声明Annotation类型时需要使用新语法。当我们通过java反射api访问Annotation时,返回值将是一个实现了该 annotation类型接口的对象,通过访问这个对象我们能方便的访问到其Annotation成员。后面的章节将提到在java5.0的 java.lang包里包含的3个标准Annotation类型。
注解的分类:
根据注解参数的个数,我们可以将注解分为三类:
1.标记注解:一个没有成员定义的Annotation类型被称为标记注解。这种Annotation类型仅使用自身的存在与否来为我们提供信息。比如后面的系统注解@Override;
2.单值注解
3.完整注解
根据注解使用方法和用途,我们可以将Annotation分为三类:
1.JDK内置系统注解
2.元注解
3.自定义注解
系统内置标准注解:
注解的语法比较简单,除了@符号的使用外,他基本与Java固有的语法一致,JavaSE中内置三个标准注解,定义在java.lang中:
@Override:用于修饰此方法覆盖了父类的方法;
@Deprecated:用于修饰已经过时的方法;
@SuppressWarnnings:用于通知java编译器禁止特定的编译警告。
下面我们依次看看三个内置标准注解的作用和使用场景。
@Override,限定重写父类方法:
@Override 是一个标记注解类型,它被用作标注方法。它说明了被标注的方法重载了父类的方法,起到了断言的作用。如果我们使用了这种Annotation在一个没有覆盖父类方法的方法时,java编译器将以一个编译错误来警示。这个annotaton常常在我们试图覆盖父类方法而确又写错了方法名时发挥威力。使用方法极其简单:在使用此annotation时只要在被修饰的方法前面加上@Override即可。下面的代码是一个使用@Override修饰一个企图重载父类的displayName()方法,而又存在拼写错误的实例:
Orange 类编译不会有任何问题,Apple 类在编译的时候会提示相应的错误。@Override注解只能用于方法,不能用于其他程序元素。
@Deprecated,标记已过时:
同 样Deprecated也是一个标记注解。当一个类型或者类型成员使用@Deprecated修饰的话,编译器将不鼓励使用这个被标注的程序元素。而且这种修饰具有一定的 “延续性”:如果我们在代码中通过继承或者覆盖的方式使用了这个过时的类型或者成员,虽然继承或者覆盖后的类型或者成员并不是被声明为 @Deprecated,但编译器仍然要报警。
值得注意,@Deprecated这个annotation类型和javadoc中的 @deprecated这个tag是有区别的:前者是java编译器识别的,而后者是被javadoc工具所识别用来生成文档(包含程序成员为什么已经过 时、它应当如何被禁止或者替代的描述)。
在java5.0,java编译器仍然象其从前版本那样寻找@dep