Java性能调优指南

Java性能调优指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

[美] Charlie,Hunt(查理.亨特) 等 著,李源 译
图书标签:
  • Java
  • 性能调优
  • JVM
  • 内存管理
  • 并发
  • 多线程
  • 代码优化
  • 基准测试
  • 工具
  • 实战
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121309816
版次:1
商品编码:12154276
品牌:Broadview
包装:平装
开本:16开
出版时间:2017-03-01
用纸:胶版纸
页数:184
字数:221250
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :Java开发人员

本书作者是Java性能和Java HotSpot 虚拟机领域的佼佼者,帮助你利用现代软工实践提高性能,避免常见错误,从实战生涯中总结技巧和窍门。

利用G1克服并行、串行和CMS垃圾收集器的局限性

了解G1 GC收集的各个阶段,包括年轻代和老年代

在G1的引擎下微调您的应用程序

确定潜在优化方案,解释实验结果,并付诸行动

探索的HotSpot虚拟机内部

使用热点VM服务代理分析、分流,并解决不同的热点


内容简介

本书主要展示了如何在当今先进的多核硬件和复杂的操作系统环境下,系统且主动地提高Java 性能。本书对Charlie Hunt 和Binu John 的经典图书Java Performance 进行延伸,提供了两个强大的Java 平台创新细节:Garbage First(G1)垃圾收集器和HotSpot 虚拟机服务代理。阅读本书,你就可以在任何情况下从JDK8 或9 中发挥Java 的*大性能。

作者简介

李源,硕士,解放军某医院医学信息中心工程师,从事医学信息化工作10年,在网络建设、软件开发及科研方面具有丰富经验,熟悉C#、Java、ASP.NET等多种编程语言,曾自主研制国内首套智能防倒号自助挂号系统,并获得国家专利。

  

Charlie Hunt(芝加哥,伊利诺伊州)目前是一名在Oracle主导各种Java SE和HotSpot VM项目的JVM工程师,他的首要关注点在维持吞吐量和延迟的同时减少内存占用量。他也是JavaTM Performance 一书的*一作者。他是JavaOne大会的常任主持,并被公认为是Java超级明星。他同样是很多会议的发言人,包括QCon、Velocity、GoTo和Dreamforce。Charlie之前为Oracle主导过各种Java SE和HotSpot VM项目,经历过多个不同性能的岗位,包括在Salesforce.com担任性能工程架构师,以及在Oracle和Sun Microsystems担任HotSpot VM性能架构师。他在1998年写下了他的*一个Java应用程序,在1999年作为Java高级架构师加入Sun Microsystems,从那以后一直对Java和JVM的性能抱有热情。


Monica Beckwith是一位独立的性能顾问,主要从事优化基于Java虚拟机的服务级系统的客户应用程序。她过去的工作经历包括Oracle、Sun Microsystems和AMD。Monica曾经从事用Java HotSpot VM优化JIT编译器、生成代码、JVM启发式算法,以及垃圾收集和垃圾收集器方面的工作。她是许多会议上的固定发言人并多次发表主题为垃圾收集、Java内存模型等的文章。Monica领导过Oracle的G1垃圾收集器性能团队,并被人称为JavaOne摇滚明星。


Poonam Parhar (圣克拉拉,加利福利亚州)现在是一名在Oracle的JVM支持工程师,她的主要工作职责是解决针对JRockit和HotSpot VM的客户升级问题。她喜欢调试和排除故障,并且一直关注着HotSpot VM适用性和可维护性的提升。她明确了HotSpot VM里很多复杂的垃圾收集问题,并且为了能更方便进行故障排除和修复垃圾收集器相关的问题,她一直致力于提升调试工具和产品可维护性。她为可适用性代理调试器做出很多贡献,并为它开发了一个VisualVM插件。她在2011年的JavaOne会议上分享了“适用于SA 的VisualVM插件”。为了帮助客户和Java社区,她通过在https://blogs.oracle.com/poonam/上维护博客来分享自己的工作经验和知识。


Bengt Rutisson(斯德哥尔摩,瑞典)是一名Oracle的JVM工程师,他在HotSpot工程团队工作。过去十年一直从事关于JVM里的垃圾收集器的工作,他最初接触的是JRockit VM,随后六年使用HotSpot VM。Bengt是OpenJDK项目中的积极参与者,在特性、稳定性修复以及性能增强方面做出了许多贡献。


目录

前言 VII
致谢 IX
作者介绍 XII
第1章 Garbage First综述 1
术语 1
并行垃圾收集器 2
串行垃圾收集器 4
并发标记清除(CMS)垃圾收集器 5
收集器的概括总结 7
Garbage First(G1)垃圾收集器 8
G1设计 10
巨型(Humongous)对象 12
Full垃圾收集 12
并发周期 13
堆空间调整 13
引用 14
第2章 深入Garbage First垃圾收集器 15
背景 15
G1中的垃圾收集 16
年轻代 17
年轻代收集暂停 18
对象老化与老年代 19
巨型分区 19
混合收集 22
收集集合及其重要性 24
已记忆集合及其重要性 24
并发优化线程以及栅栏 28
G1 GC的并发标记 30
并发标记阶段 34
初始标记 34
根分区扫描 34
并发标记 34
重新标记 36
清除 36
转移失败与Full收集 37
引用 38
第3章 Garbage First垃圾收集器性能优化 39
年轻代收集的各阶段 39
所有并行活动的开始 41
外部根分区 42
已记忆集合和已处理缓冲区 42
已记忆集合总结 44
转移和回收 47
终止 47
GC外部的并行活动 48
所有并行活动总结 48
所有串行活动的启动 48
其他串行活动 49
年轻代调优 50
并发标记阶段调优 52
混合垃圾收集阶段回顾 54
混合垃圾收集阶段调优 56
避免转移失败 59
引用处理 60
观察引用处理 60
引用处理调优 62
引用 65
第4章 The Serviceability Agent 67
SA是什么 67
为什么要用SA 68
SA组件 68
JDK中的SA二进制文件 69
SA的JDK版本说明 69
SA如何获得Hotspot虚拟机的内部数据结构 70
SA版本对照 71
SA调试工具 72
HSDB 72
HSDB工具 80
命令行Hotspot调试器CLHSDB 100
其他工具 103
CoreDump和崩溃Dump文件 109
调试非本地生成的Core文件 109
SA的共享库问题 110
消除共享库问题 110
SA的系统属性 111
SA的环境变量 113
JDI实现 114
扩展SA工具 115
VisualVM的SA插件 118
VisualVM中怎样安装SA插件 119
SA插件使用 119
SA插件功能 120
用SA做故障分析 124
内存溢出错误分析 124
诊断语言层死锁 132
事后分析Hotspot虚拟机崩溃 137
附录 虚拟机命令行附加参数探秘 145
索引 155

前言/序言

推荐序1

若干年前,Charlie Hunt出过一本Java之父Gosling欣然作序推荐的Java TM

Performance,我现在还记得推荐语中那些星光熠熠的名字——Azul的R大莫枢,阿里花名叫毕玄的林昊,《深入理解Java虚拟机》的作者周志明等等。

若干年后,Charlie Hunt又出了它的姊妹篇Java Performance Companion(中文书名为《Java性能调优指南》)。 这次轮到我被春雨邀来作序,深感荣幸。

与前一本大而全的Java调优圣经相比,这本薄薄的姊妹篇只深入讲解了两件事情:一是很多人知道但并不太精通的G1垃圾收集算法,另一个是JDK自带的,强大但鲜有人知,面试里问谁谁死的工具——HotSpot Serviceability Agent。为什么要单挑这两点来出一本书呢,大概是作者觉得一线的Java性能调优工程师以及负责Trouble Shooting的大神,都需要掌握这些细节,而目前已有的书籍和文章,又达不到作者期望的深度吧。

与Java程序员相依相伴了很多年的CMS垃圾收集算法,随着现在Java应用的内存越占越大的情况,在暂停时间上有点力不从心了。但压测的经历告诉我们,不是简单地把算法改成G1就可以。从十年前G1理论的提出,到在JDK8里真正可用,JVM的工程师们反复打磨了漫长的时光,可见其实现是相当复杂的。如果真的在生产环境对延时敏感严苛的应用上使用它,你需要了解更多的实现细节,更多的优化技巧,才能有足够的信心去把控未来可能出现的情况——本书正好提供了这方面的内容。

而另一个SA就更好玩了。大部分负责火线处理状况的工程师都会用Thread Dump、 Heap Dump 、BTrace来获取JVM和应用的状态,偶然间,我也在R大指导下,用过gdb来查找线程死锁的原因。其实,JDK还为这些苦恼的救火员们,准备了另一份强大的分析工具——SA及其可视化的工具HSDB。可惜搜遍互联网,也就只有R大写过一篇介绍,还有寒泉子和占小狼写过使用的案例。希望凭这本书,能多制造出几个在自己公司里充当定海神针的大神来。

如果我没有加入唯品会的基础架构部,也不会每天睁眼就面对各种服务调用超时、GC暂停、并发锁或其他不可描述的奇怪状况,也不会获得如此多的锻炼和感悟。我有感于此,希望有更多的Java程序员,在业务代码开发之外,永远对性能优化,对优雅代码,保持自己的欲望;对各种意外情况,保持好奇心而不是恐惧感。最后做个广告(嗯,侠少答应的写序的福利),我的所有这些Java工作的日常与思考,都会写在个人微信号“春天的旁边”里,欢迎来访。


肖桦(江南白衣)

唯品会高级架构师

推荐序2

侠少邀请我为本书写序已经挺久了,直到2017年春节假期之后才开始动笔,再拖都有点过意不去了,在此还是要感谢下侠少及博文视点对我的信任和包容。

本序主要分为两部分,一部分是对本书的内容做一个大致的介绍,另外一部分是简述下本人走上JVM这条路的心路历程。

收到本书样稿之后满怀期待地看了起来,当我第一次看到目录时还是震惊了一下,因为本书的重点在G1 GC和SA,两者实际上并没有多大关系,将它们俩合在一起写成此书,本人觉得挺新鲜的,而且本书有且仅有这两者,不过再想想这本书的名字,其实也合情合理。

G1 GC是HotSpot重点发展的GC算法,和其他GC算法最大的区别是弱化了分代的概念,引入了分区的思想,从JDK8开始算比较稳定了,官方也推荐大家使用G1 GC来替代CMS GC,是未来大家首选的GC算法。尽管G1希望能做到自适应,但是毕竟每个系统的特性不一样,最终可能仍然省不了参数调优的活,本书从实现的角度来阐述了这个算法的各个细节,另外值得一提的是,书中提到的细节完全可以映射到代码中来一起看,它将带您一步步揭开G1 GC的神秘面纱。另外我曾有幸和本书的作者之一——Monica有过一面之缘,她谈及对G1的理解还是让我挺惊讶的。

SA作为JDK自带的一款优秀的分析工具,本身就是用Java实现的,所以它可以让JVM里的数据结构直接以Java的形式暴露在您面前,比如说我们方法调用会创建一个栈帧,那这个栈帧在JVM里是怎样的结构?又比如我们想要获取运行时加载的类的字节码,都可以直接通过API获取到。另外本书还介绍了一个重要的图形化工具HSDB,它是基于SA实现的,可以让您更直观地看到对象在VM里的数据结构以及对象依赖和被依赖的关系等,这个工具在我们在平时查问题的时候提供了极大的便利,可以这么说吧,如果您熟悉SA的数据结构,那您对JVM的数据结构也算清晰了解了,它为我们Java开发者打开了学习JVM的另外一扇大门。

接下来说说我的经历吧,其实我算不上JVM领域的前辈,更谈不上JVM领域的精英,说是JVM领域的一个新手一点不为过。阿里是我2010年大学毕业后的第一份工作(目前我还一直在支付宝),它是一个Java王国,对Java重度依赖,然而我在进阿里之前对Java其实并没有进行太深入的学习,可以说了解的非常少,主要技能集中在Flex/Flash/ActionScript领域,现在没有进入前端界其实还是有点小遗憾的,因为一直都喜欢所见即所得的这种感觉。进入支付宝之后我从事的是Java框架研发的偏基础性质的工作,一干就是三四年,非常感谢这段宝贵的经历,让我从前端过渡到了后端,同时让我有足够多的机会碰到各种中间件周边技术的疑难杂症,并不断尝试去解决他们。后面我们框架做大版本升级改造,迁移到标准的OSGI容器equniox上来,于是碰到了大量的类加载问题,譬如ClassNotFoundException、LinkageError等这些问题,如果对类加载机制不是很熟悉还是比较难解决的,我们当时仅仅对JDK层面的类加载机制熟悉,深入到JVM里的实现就完全是个黑盒了,类似LinkageError这种问题在您看了JVM里的实现之后才可能有更深的理解,就这样一个偶然的机会开始下载OpenJDK代码,并研究起JVM来,不过说来也奇怪,在此之后公司碰到的JVM的问题感觉也越来越多了,比如内存溢出、频繁GC、系统卡死等。我在2014年年底的时候正式加入到了阿里JVM团队,开始了真正的JVM探索之旅。

在探索JVM的过程中,我基本是问题驱动型的,因为我们在平时工作过程中也很容易碰到很多JVM相关的问题,通过一个个攻破这些问题从而积累了不少实践经验,对实现原理也慢慢地熟悉起来,针对一些比较有代表性的文章,我常常会将解决思路记录成文保存下来,并通过个人博客(http://lovestblog.cn),个人微信公众号(“你假笨”),或者阿里内部的ATA技术论坛等进行传播,希望这些经验能帮助到更多的人,让他们少走弯路,更多的精力能花在他们自己的业务开发上面。

你假笨

阿里JVM专家寒泉子

译者序


早些年用C/C++做开始时,内存管理错误一直是程序员们(包括我)在开发中面对的最大的困扰之一,各种内存方面的怪异问题经常把人折磨的欲仙欲死,当然我也不否认Debug过程极其有效的帮助我更深入的学习了内存管理机制。在最初转向Java开发时,我觉得就像笼罩在头上几十年的雾霾一下都不见了,要对象是吗?来吧,new一个。再也不用管要不要或什么时候free或delete。 但随着了解的不断深入,我们发现天底下真的没有免费的午餐,有所得也就必有所失。在享受垃圾收集器的便利的同时,也许你就要忍受其带来效率的降低(原因有很多,比如配置不当)。而且这些年垃圾收集的技术一直在持续发展,是否采用垃圾收集?采用何种垃圾收集?如何调优?等等。一系列的问题,慢慢成为架构设计时就要考虑的问题,而不再仅仅是“自动回收内存”那么简单。于是乎,深入了解垃圾收集技术,就十分必要了。

垃圾收集技术本身不是一个新技术,各种效率方面的质疑与探讨也不是什么新话题,而垃圾收集器本身也发展了一代一代又一代。但很多开发人员因为工作原因本身,停留在知其然而不知其所以然的层面上。而本书,针对Java G1垃圾收集器以及调试诊断方面,做了全面而深入的总结,而专注于G1的书籍目前几乎是个空白,本书的出现恰好弥补了这方面的内容。本书的发起者及作者之一的Charlie Hunt,其也是Java应用性能调优圣经《Java性能优化权威指南》的作者,他曾任Oracle公司首席JVM性能工程师,负责HotSpot Java虚拟机和Java SE类库性能的改进。而其他几位作者同样在G1垃圾收集器方面有非常深厚的功底和丰富的调优经验。本书作为《Java性能优化权威指南》的姊妹篇,内容可能不如其那么丰富,但本书在G1的细节方面会更加的深入与广泛。

作为译者,我已经尽可能地避免错误和疏漏出现在译本中,不过由于译者本人能力有限,书中难免有些不妥之处,希望广大读者与同行批评指正。

最后要感谢电子工业出版社的张春雨老师与倩雪编辑,感谢他们在我翻译过程中给予的帮助和包容。同时还要感谢家人和朋友的宝贵支持,这段时间基本处于失联状态,现在我胡汉三又回来啦。谢谢你们。


李源

途牛旅游网供应链研发中心总经理

前言


欢迎来到Java



《高性能Java应用炼金术:从原理到实践的深度探索》 前言: 在当今瞬息万变的数字时代,应用程序的性能早已不再是一个可有可无的选项,而是关乎用户体验、业务成功乃至企业生死的关键要素。尤其是在Java生态系统中,随着技术的不断演进和应用规模的日益庞大,如何榨取出Java应用的极致性能,一直是开发者们孜孜不倦追求的目标。本书并非简单地罗列一些调优技巧,而是致力于带领读者深入Java运行的底层逻辑,揭示性能瓶颈的根源,并在此基础上构建一套系统化、可落地的性能优化体系。我们相信,真正的性能调优,源于对原理的深刻理解,并能在实践中灵活运用,如同炼金术士般,将看似普通的元素淬炼成价值非凡的黄金。 第一部分:Java虚拟机(JVM)的性能基石 要深入理解Java性能,首先必须对JVM的工作原理有透彻的认识。本部分将从JVM的架构入手,系统地解析其核心组件如何协同工作,以及它们在性能方面扮演的关键角色。 JVM内存模型深度剖析: 堆(Heap): 详细讲解Java堆的各个区域(新生代、老年代、元空间/永久代)的划分、对象分配、垃圾回收机制(Minor GC, Major GC/Full GC)的触发条件、新生代和老年代的垃圾回收算法(如Serial, Parallel, CMS, G1, ZGC, Shenandoah)的工作原理、优缺点以及适用场景。我们将深入探讨堆内存溢出的常见原因及排查思路。 栈(Stack): 解释JVM栈(线程栈)的结构,包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈。重点阐述栈帧(Stack Frame)的组成,局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等。分析栈溢出(StackOverflowError)的成因,以及方法调用的性能影响。 方法区(Metaspace/PermGen): 介绍方法区(在Java 8后被元空间取代)存储类信息、常量、静态变量等。分析永久代(Java 7及之前)与元空间(Java 8及之后)的区别,以及可能出现的内存问题(如Metaspace OOM)。 直接内存(Direct Memory): 讲解Java NIO中直接内存的使用,以及它与堆内存的区别,分析直接内存可能带来的性能优势与风险。 垃圾回收(Garbage Collection, GC)机制详解: GC的基本原理: 从根可达性分析(GC Roots)出发,讲解标记-清除(Mark-Sweep)、标记-整理(Mark-Compact)、复制(Copying)等基础算法。 新生代与老年代的GC算法: 详细介绍Serial、Parallel Scavenge、ParNew、CMS、G1、ZGC、Shenandoah等主流GC算法的实现细节、工作流程、吞吐量、延迟、内存占用等方面的权衡。分析不同GC算法在不同应用场景下的适用性。 GC参数调优: 深入讲解`-Xms`, `-Xmx`, `-Xmn`, `-XX:NewRatio`, `-XX:SurvivorRatio`, `-XX:+UseSerialGC`, `-XX:+UseParallelGC`, `-XX:+UseConcMarkSweepGC`, `-XX:+UseG1GC`, `-XX:+UseZGC`, `-XX:+UseShenandoahGC`, `-XX:MaxGCPauseMillis`, `-XX:GCTimeRatio`等关键GC调优参数,并提供实际应用中的配置建议。 GC日志分析: 教授如何阅读和分析GC日志,从中识别GC的频率、时长、内存回收情况,以及潜在的GC问题。 即时编译器(JIT Compiler)与性能优化: JIT编译器的工作原理: 解释C1(Client Compiler)和C2(Server Compiler)的编译模式,以及它们如何根据代码的热度(Profiling)选择性地编译字节码为机器码。 热点代码识别与编译: 深入理解JVM如何通过方法计数器和回边计数器来识别热点代码,以及分层编译(Tiered Compilation)如何进一步优化编译过程。 内联(Inlining)与逃逸分析(Escape Analysis): 讲解内联优化如何消除方法调用开销,以及逃逸分析如何帮助JVM进行栈上分配(Stack Allocation)和锁消除(Lock Elision),从而减少GC压力。 JVM参数对JIT的影响: 介绍 `-XX:CompileThreshold`, `-XX:+PrintCompilation`, `-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions`, `-XX:+PrintInlining`等参数,以及如何利用它们来观察JIT编译行为。 第二部分:Java并发与线程性能调优 并发是现代应用的核心,但同时也是性能问题的重灾区。本部分将聚焦Java并发编程中的常见陷阱,并提供系统化的调优策略。 Java线程模型与生命周期: 线程的创建与管理: 详细介绍Thread类、Runnable接口、ExecutorService线程池的用法,以及创建和管理线程的最佳实践。 线程状态转换: 讲解线程的 newborn, runnable, running, blocked, waiting, terminated 等状态,以及导致线程阻塞和等待的原因。 线程同步与互斥: 深入理解 `synchronized` 关键字、Lock接口(ReentrantLock, ReadWriteLock)的工作原理,分析锁的粒度、锁升级(偏向锁、轻量级锁、重量级锁)、死锁(Deadlock)的产生条件与避免策略。 并发容器与数据结构: `java.util.concurrent` 包深度解析: 重点介绍 `ConcurrentHashMap`, `CopyOnWriteArrayList`, `BlockingQueue` (如 `ArrayBlockingQueue`, `LinkedBlockingQueue`, `SynchronousQueue`), `CountDownLatch`, `CyclicBarrier`, `Semaphore`, `ExecutorService` 等并发容器和工具类,并分析它们在不同场景下的性能表现。 选择合适的并发数据结构: 根据实际需求,指导读者选择最优的并发数据结构,以最小化锁竞争和提高吞吐量。 线程池调优: 线程池的组成与参数: 详细讲解 `ThreadPoolExecutor` 的核心参数,如 `corePoolSize`, `maximumPoolSize`, `keepAliveTime`, `workQueue` (BlockingQueue), `threadFactory`, `rejectedExecutionHandler`。 根据应用场景选择线程池类型: 分析固定线程池、缓存线程池、单线程线程池、定时线程池的适用场景,并给出具体的参数配置建议。 避免线程池误用: 讲解常见的线程池误用场景,如创建过多线程池、不恰当的队列选择、过长的等待时间等。 并发性能瓶颈诊断: 死锁检测与预防: 使用 `jstack`, `jcmd` 等工具检测死锁,并提供死锁预防的最佳实践。 锁竞争分析: 通过 JVisualVM, JProfiler 等工具分析锁竞争的状况,识别高竞争的锁对象。 线程饥饿与活锁: 讲解线程饥饿(Starvation)和活锁(Livelock)的概念,以及如何避免这些问题。 第三部分:Java I/O与网络性能优化 I/O操作和网络通信往往是Java应用的性能瓶颈所在。本部分将深入探讨高效I/O模型和网络通信策略。 Java I/O模型演进: 阻塞式I/O(Blocking I/O, BIO): 解释BIO的工作原理,以及它在大量并发连接下的性能局限性。 非阻塞式I/O(Non-blocking I/O, NIO): 详细介绍NIO的核心组件:`Channel`, `Buffer`, `Selector`。讲解事件驱动模型(Event-Driven Model)如何实现多路复用,提高I/O处理效率。 异步I/O(Asynchronous I/O, AIO): 介绍AIO的原理,以及它如何通过回调机制进一步解放CPU资源。 Java NIO深度实践: Buffer详解: 讲解`ByteBuffer`的创建、读写、position, limit, capacity等关键属性,以及`allocate`, `wrap`, `put`, `get`等方法。 Channel与Selector协同工作: 演示如何使用`ServerSocketChannel`, `SocketChannel`配合`Selector`实现高效的网络连接管理。 零拷贝(Zero-Copy)技术: 讲解Java NIO中如何利用`transferTo()`等方法实现文件传输的零拷贝,减少数据在用户空间和内核空间之间的拷贝次数。 网络通信性能调优: TCP/IP协议栈优化: 介绍TCP的拥塞控制、慢启动、滑动窗口等机制,以及操作系统级别的TCP参数调优(如`tcp_nodelay`, `so_keepalive`, `sndbuf`, `rcvbuf`)。 HTTP/2与HTTP/1.1对比: 分析HTTP/2的多路复用、头部压缩等特性如何提升Web应用的性能。 RPC框架性能考量: 探讨Dubbo, gRPC等RPC框架在序列化、协议选择、连接管理等方面的性能优化策略。 粘包与拆包问题: 讲解TCP协议的特性导致的粘包与拆包问题,并提供解决方案,如定长协议、分隔符协议、长度域协议。 第四部分:Java语言特性与代码层面的性能优化 性能优化并非仅仅依赖外部工具和JVM配置,精心编写的代码本身就是性能的基石。本部分将聚焦Java语言特性带来的性能影响,以及如何通过代码优化提升效率。 字符串(String)的性能考量: String的不可变性: 深入理解String的不可变性,以及频繁的字符串拼接(如使用`+`操作符)带来的性能损耗,讲解`StringBuilder`和`StringBuffer`的正确使用时机。 `String.intern()`的用法与陷阱: 分析`intern()`方法的作用,以及在不同JDK版本下的性能差异。 字符串常量池(String Pool): 解释字符串常量池的结构和查找机制。 集合(Collections)的性能选择: List, Set, Map的性能对比: 详细对比`ArrayList` vs `LinkedList`, `HashSet` vs `TreeSet`, `HashMap` vs `TreeMap`等常见集合在插入、删除、查找操作上的时间复杂度。 `HashMap`的内部机制与性能: 讲解`HashMap`的哈希函数、链表与红黑树的演进,以及哈希冲突对性能的影响。 `ConcurrentHashMap`的性能优势: 再次强调`ConcurrentHashMap`在并发场景下的优越性。 面向对象(Object-Oriented)设计的性能影响: 对象创建的开销: 分析对象创建的内存分配、构造函数执行、GC回收等过程的开销。 方法调用的性能: 讲解方法调用的栈帧创建、参数传递、返回等过程的开销,以及内联优化的重要性。 装箱与拆箱(Boxing and Unboxing): 阐述自动装箱/拆箱的背后机制,以及在循环中频繁进行装箱/拆箱可能带来的性能问题。 异常(Exception)处理的性能开销: 异常捕获的成本: 解释异常抛出时会创建堆栈跟踪(Stack Trace)信息,这会带来显著的性能开销。 最佳实践: 强调只在真正需要时抛出异常,避免在正常流程中使用异常。 优化的通用原则与模式: 缓存(Caching)的应用: 讲解本地缓存(Guava Cache, Caffeine)和分布式缓存(Redis, Memcached)的应用场景和设计原则。 避免重复计算: 如何通过Memoization等技术避免不必要的重复计算。 批量操作(Batch Operations): 强调在进行大量数据操作时,优先考虑批量处理,减少IO次数和上下文切换。 第五部分:性能监控、分析与故障排除 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。本部分将带领读者掌握实用的性能监控和分析工具,并学习如何根据分析结果进行故障排除。 JVM内置监控工具: `jps`: 查找Java进程ID。 `jstat`: 监控JVM的内存、GC、线程等运行状态。 `jcmd`: 功能强大的JVM诊断工具,可以执行多种命令,如GC、线程dump、堆dump等。 `jstack`: 生成线程快照(Thread Dump),用于分析死锁、线程阻塞等问题。 `jmap`: 生成堆快照(Heap Dump),用于分析内存泄漏。 `jvisualvm`: 集成化的Java监控与故障排除工具,提供CPU、内存、线程、GC等可视化监控。 第三方性能分析工具: JProfiler: 功能强大且易于使用的商业Java性能分析器,提供CPU剖析、内存剖析、线程剖析、JDBC剖析等。 YourKit Profiler: 另一款优秀的商业Java性能剖析工具,提供全面的性能分析功能。 Arthas: 阿里巴巴开源的Java诊断工具,提供在线诊断、代码热替换、火焰图等高级功能,尤其适用于生产环境。 Skywalking/Pinpoint: 分布式链路追踪系统,能够帮助开发者了解分布式系统中请求的完整调用路径,发现性能瓶颈。 性能瓶颈的定位与诊断流程: 定义性能指标(Metrics): 明确需要关注的关键性能指标(如响应时间、吞吐量、错误率、CPU使用率、内存使用率、GC耗时)。 压测(Load Testing)与基准测试(Benchmark): 学习如何设计和执行压测,以及如何使用JMH(Java Microbenchmark Harness)进行代码级别的基准测试。 从现象到本质: 建立一套从宏观现象(如响应慢)到微观根源(如CPU飙升、GC频繁)的诊断思路。 案例分析: 通过多个真实的性能问题案例,演示如何运用各种工具和技术进行分析和解决。 结语: 性能优化是一个持续迭代、不断探索的过程。本书旨在为读者提供一套坚实的理论基础和丰富的实践经验,帮助您在面对日益复杂的Java应用时,能够从容应对各种性能挑战。愿您通过对本书的学习,掌握Java性能调优的“炼金术”,打造出真正高效、稳定的应用程序。

用户评价

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坦白说,拿到这本书的时候,我还有点担心它会过于理论化,缺乏实际操作的指导。但读下去之后,我的顾虑完全打消了。书中大量的案例分析和性能监控工具的使用演示,让我觉得这本书非常接地气。它详细介绍了JProfiler, VisualVM, Arthas等工具的使用方法,并结合实际场景演示如何利用这些工具进行CPU分析、内存快照分析、线程诊断等。我尝试跟着书中的步骤,在自己的开发环境中复现了一些例子,确实学到了很多实用的技巧。比如,如何通过火焰图定位CPU的瓶颈,如何通过内存快照找出大对象和内存泄漏的源头,如何分析死锁和线程阻塞的原因。这些内容对于我日常的开发和调优工作非常有帮助,让我能够更自信地面对性能问题。书的结构也安排得很合理,从基础概念到高级技巧,循序渐进,即使是没有太多性能调优经验的开发者,也能逐步掌握。

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这本书最大的亮点在于它不仅仅是讲述“是什么”,更是侧重于“为什么”和“怎么做”。书中对于很多优化手段的原理都做了非常详尽的解释,让你知其然,更知其所以然。比如,在讲解缓存优化时,它不仅提到了使用缓存,还深入分析了缓存失效的原因、缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩等问题,并给出了相应的解决方案,包括本地缓存、分布式缓存(Redis, Memcached)的使用场景和配置建议。同时,书中还花了大量篇幅讨论了程序的可伸缩性和高可用性,这对于构建大型、高性能的Java应用至关重要。它涵盖了负载均衡、服务治理、容错降级等方面的概念和实践。虽然我目前还没有直接参与过大规模系统的调优,但通过这本书的学习,我感觉自己对构建健壮、可扩展的系统有了更全面的认识。这本书绝对是Java开发者提升技术内功、解决复杂性能问题的必备参考。

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我之前也看过一些关于Java性能优化的文章和书籍,但很多都只是泛泛而谈,或者停留在一些比较表面的优化技巧上。而这本书则让我看到了一个完全不同的视角。它深入剖析了Java运行时环境的方方面面,从垃圾回收器到类加载机制,从JIT编译器到对象创建的开销,几乎无所不包。我尤其欣赏书中对于JIT编译器的讲解,它详细阐述了热点代码的识别、编译优化(内联、逃逸分析等)以及反优化等过程,这让我对Java代码执行的效率有了更深的理解。书中还提供了一些非常规但有效的优化方法,比如如何通过字节码注入来修改类的行为,以及如何利用Java Agent来动态地增强类的功能。虽然这些技术可能不是每个开发者都需要掌握,但了解它们的存在,以及它们是如何影响性能的,对于我们理解Java的底层运行机制非常有价值。这本书的深度和广度都让我印象深刻。

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我刚翻完了这本《Java性能调优指南》,总的来说,这本书给我留下了深刻的印象,尤其是它在讲解一些非常底层、抽象的概念时,并没有让我感到枯燥乏味。书中对JVM内存模型、垃圾回收机制的阐述,深入浅出,配以大量的图示和代码示例,让我对这些“幕后英雄”有了更清晰的认识。尤其是关于新生代、老年代、永久代(或元空间)的划分和对象生命周期的详细解析,以及各种垃圾回收算法(Serial, Parallel, CMS, G1)的原理、优缺点和适用场景,都介绍得非常到位。我尤其喜欢书中关于如何分析GC日志的章节,提供了很多实用的工具和技巧,让我能够更有效地定位和解决潜在的性能瓶颈。在实际工作中,我经常会遇到一些难以解释的内存泄漏问题,这本书提供的方法论和排查思路,感觉真的能派上用场。虽然我还没有完全消化书中的所有内容,但至少它为我打开了一扇新的大门,让我对Java性能的理解从“知道有问题”上升到了“知道问题出在哪里,以及如何去解决”。

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这本书的篇幅相当可观,内容覆盖面极广,感觉作者是倾尽了毕生所学。除了JVM层面,它还花了大量篇幅讲解了Java语言层面的性能优化技巧,比如字符串处理、集合类的选择、并发编程中的陷阱和优化策略。我特别关注了书中关于并发部分的内容,详细讲解了线程池的配置、锁的机制(synchronized, ReentrantLock等)以及CAS操作的应用。作者用了很多生动的比喻来解释这些复杂的概念,比如用“排队买票”来比喻锁,让我这种对并发理解不深的人也能茅塞顿开。此外,书中还涉及了NIO、Netty等网络编程框架的性能考量,以及数据库访问的优化技巧,比如JDBC的批量处理、连接池的配置等等。虽然我平时主要负责应用开发,但对底层的原理和高效的实现方式一直充满好奇,这本书刚好满足了我的求知欲。它不是那种“一招鲜”的速成秘籍,而是更像一本厚重的工具书,可以在遇到具体问题时翻阅,或者系统地学习,为未来的开发打下坚实的基础。

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领卷买的,很便宜,以后搞活动还会购买,送货很快

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传说中的经典,实用Java两年了,还是有必要看一看,JVM优化必备

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各方面都很好

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帮助很大

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京豆活动购买划算,书的质量和内容都很好

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现在大多数图书我都在京东买了,实在没有才考虑其他网商,因为京东送货太快了,书也最全,购买界面最方便顾客!

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好好好好好好

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科技前沿

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改日休息又逛了

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