深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版）

好的，没问题。请阅读以下我对《深入理解 Java 虚拟机》这本书的内容总结。

深入理解 Java 虚拟机

• 本书深入剖析 Java 虚拟机，涵盖 JVM 内部机制、内存管理、垃圾收集、性能监控与调优等高级特性。
• 你能获得：全面理解 JVM 运行原理，掌握调优技巧，提升问题解决能力，成为 JVM 专家。

核心内容

1. Java 技术体系概览：

• Java 技术体系包含程序设计语言、JVM 实现、Class 文件格式、类库 API 和第三方类库。
• 理解 Java 技术体系有助于把握 Java 的整体架构和技术特点。

2. Java 发展史：

• Java 经历了从 Oak 到 Java 1.0，再到 J2EE、Java SE 的发展历程，涌现了 HotSpot VM 等重要技术。
• 了解 Java 发展史有助于理解 Java 技术体系的演变和设计初衷。

3. Java 虚拟机家族：

• 虚拟机家族包括 Sun Classic/Exact VM、HotSpot VM、Mobile/Embedded VM、JRockit/J9 VM 等。
• 了解不同 Java 虚拟机的特点有助于选择合适的虚拟机和理解其内部实现。

4. Java 内存区域划分：

• JVM 将内存划分为程序计数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈、Java 堆、方法区等区域。
• 理解内存区域划分有助于排查内存泄漏和溢出问题。

5. HotSpot 虚拟机对象探秘：

• 对象的创建过程包括类加载检查、内存分配、初始化零值、设置对象头等步骤。
• 对象的内存布局包括对象头、实例数据和对齐填充。
• 对象的访问方式有句柄和直接指针两种。

6. OutOfMemoryError 异常实战：

• 常见的 OOM 异常包括 Java 堆溢出、虚拟机栈溢出、方法区溢出、本机直接内存溢出等。
• 通过实战可以更好地理解 OOM 异常的原因和解决方法。

7. 垃圾收集算法：

• 垃圾收集算法包括引用计数算法和可达性分析算法。
• 可达性分析算法通过 GC Roots 作为起始点，搜索可达对象，不可达对象将被回收。

8. HotSpot 算法细节实现：

• 包括根节点枚举、安全点、安全区域、记忆集与卡表、写屏障等技术。
• 这些技术细节是理解 HotSpot 垃圾收集器实现的关键。

9. 经典垃圾收集器：

• 包括 Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS 和 Garbage First 收集器。
• 了解经典垃圾收集器的特点和适用场景有助于选择合适的垃圾收集器。

10. 虚拟机性能监控与故障处理工具：

• JDK 提供了 jps、jstat、jinfo、jmap、jhat、jstack 等基础故障处理工具。
• 可视化工具包括 JHSDB、JConsole、VisualVM 和 Java Mission Control。
• 熟悉这些工具可以帮助进行虚拟机性能监控和故障处理。

11. 调优案例分析与实战：

• 案例包括大内存硬件上的程序部署策略、集群间同步导致的内存溢出、堆外内存导致的溢出错误等。
• 通过调优案例分析和实战可以提升故障处理和调优的经验。

12. Class 文件结构：

• Class 文件结构包括魔数、Class 文件版本、常量池、访问标志、类索引、父类索引、接口索引集合、字段表集合、方法表集合和属性表集合。
• 理解 Class 文件结构是学习虚拟机的基础。

13. 虚拟机类加载机制：

• 类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。
• 类加载器负责加载 Class 文件，双亲委派模型保证类的唯一性。

14. 虚拟机字节码执行引擎：

• 运行时栈帧结构包括局部变量表、操作数栈、动态连接、方法返回地址和附加信息。
• 方法调用包括解析和分派。

15. 程序编译与代码优化：

• 前端编译与优化包括 Javac 编译器、语法糖、插入式注解处理器等。
• 后端编译与优化包括即时编译器、提前编译器、编译器优化技术等。

16. 高效并发：

• Java 内存模型包括主内存与工作内存、内存间交互操作、volatile 变量的特殊规则、原子性、可见性与有序性、先行发生原则等。
• 线程安全通过互斥同步、非阻塞同步和无同步方案实现。
• 锁优化包括自旋锁、自适应自旋、锁消除、锁粗化、轻量级锁和偏向锁。

问答

Q: Java 虚拟机运行时数据区域有哪些？

A: 程序计数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈、Java 堆、方法区和直接内存。

Q: 如何选择合适的垃圾收集器？

A: 考虑应用程序的主要关注点（吞吐量、延迟、内存占用）、运行应用的基础设施和使用的 JDK 发行商和版本。

Q: 什么是双亲委派模型？

A: 类加载器收到类加载请求时，首先委派给父类加载器加载，只有当父加载器无法加载时才尝试自己加载。