JROCKIT权威指南 深入理解JVM

作为曾经的三大主流Java虚拟机之一，JRockit展示了强大的伸缩性和高劲的性能，现在虽已被内置于Oracle融合中间件中，但JVM原理以及JMC工具等内容是相通的。 本书由JRockit核心开发人员根据其十余年与Java打交道的经验编写而成，深入JVM内部，详尽剖析了Java虚拟机原理，对现在的Java开发人员监听、诊断、配置和增强Java应用程序的性能仍有很强的参考价值。

本书面向所有以Java编程语言为工作中心的开发人员和系统管理员，分为3大部分。靠前部分着重介绍了JVM和自适应运行时的工作原理，并以JRockit为例专门介绍到底什么是好的Java代码。第二部分介绍JRockit Mission Control套件的具体功能，以及如何使用JRockit Mission Control套件来查找应用程序的性能瓶颈。第三部分介绍Java发展方向。

第1章 起步  1
1.1 获取JRockit JVM 1
1.2 将应用程序迁移到JRockit 2
1.2.1 命令行选项 3
1.2.2 行为差异 3
1.3 JRockit版本号的命名规则 4
1.4 获取帮助 5
1.5 小结 5
第 2章 自适应代码生成 6
2.1 平台无关性 6
2.2 Java虚拟机 7
2.2.1 基于栈的虚拟机 8
2.2.2 字节码格式 8
2.3 代码生成策略 10
2.3.1 纯解释执行 10
2.3.2 静态编译 11
2.3.3 接近JIT编译 12
2.3.4 混合模式 12
2.4 自适应代码生成 13
2.4.1 判断热方法 14
2.4.2 优化动态程序 14
2.5 深入JIT编译器 16
2.5.1 处理字节码 16
2.5.2 字节码“优化器” 18
2.5.3 优化字节码 21
2.6 代码流水线 22
2.6.1 为什么JRockit没有字节码解释器 22
2.6.2 启动 23
2.6.3 运行时代码生成 24
2.6.4 代码生成概述 26
2.7 控制代码生成 38
2.8 小结 42
第3章 自适应内存管理 43
3.1 自动内存管理 43
3.1.1 自适应内存管理 44
3.1.2 自动内存管理的优点 44
3.1.3 自动内存管理的缺点 45
3.2 堆管理基础 45
3.2.1 对象的分配与释放 45
3.2.2 碎片与整理 45
3.3 垃圾回收算法 47
3.3.1 引用计数 47
3.3.2 引用跟踪 47
3.3.3 STW 50
3.3.4 分代垃圾回收 55
3.3.5 吞吐量与延迟 57
3.3.6 JRockit中的垃圾回收 58
3.4 性能与伸缩性 60
3.4.1 线程局部分配 60
3.4.2 更大的堆内存 61
3.4.3 缓存友好性 64
3.4.4 NUMA架构 65
3.4.5 大内存页 66
3.4.6 自适应 67
3.5 近实时垃圾回收 69
3.5.1 软实时与硬实时 69
3.5.2 JRockit Real Time 69
3.6 内存操作相关的API 72
3.6.1 析构方法 72
3.6.2 Java中的引用 73
3.6.3 JVM的行为差异 75
3.7 陷阱与伪优化 75
3.8 JRockit中的内存管理 76
3.8.1 基本参数 76
3.8.2 压缩引用 78
3.8.3 高级选项 78
3.9 小结 79
第4章 线程与同步 80
4.1 基本概念 80
4.1.1 难以调试 82
4.1.2 难以优化 82
4.2 Java API 84
4.2.1 synchronized关键字 84
4.2.2 java.lang.Thread类 84
4.2.3 java.util.concurrent包 85
4.2.4 信号量 85
4.2.5 volatile关键字 87
4.3 Java中线程与同步机制的实现 88
4.3.1 Java内存模型 88
4.3.2 同步的实现 91
4.3.3 同步在字节码中的实现 96
4.3.4 线程的实现 99
4.4 对于线程与同步的优化 100
4.4.1 锁膨胀与锁收缩 100
4.4.2 递归锁 101
4.4.3 锁融合 101
4.4.4 延迟解锁 102
4.5 陷阱与伪优化 105
4.5.1 Thread.stop、Thread.resume和Thread.suspend 105
4.5.2 双检查锁 106
4.6 相关命令行参数 107
4.6.1 检查锁与延迟解锁 107
4.6.2 输出调用栈信息 108
4.6.3 锁分析 110
4.6.4 设置线程栈的大小 111
4.6.5 使用命令行参数控制锁的行为 111
4.7 小结 111
第5章 基准测试与性能调优 113
5.1 为何要进行基准测试 113
5.1.1 制定性能目标 114
5.1.2 对性能进行回归测试 114
5.1.3 确定优化方向 115
5.1.4 商业应用 115
5.2 如何构建基准测试 116
5.2.1 置身事外 116
5.2.2 多次测量 118
5.2.3 微基准测试 118
5.2.4 测试前热身 121
5.3 确定测试目标 122
5.3.1 吞吐量 122
5.3.2 兼顾吞吐量、响应时间和延迟 122
5.3.3 伸缩性 122
5.3.4 电力消耗 124
5.3.5 其他问题 124
5.4 工业级基准测试 124
5.4.1 SPEC基准测试套件 124
5.4.2 SipStone基准测试 128
5.4.3 DaCapo基准测试 128
5.4.4 真实场景下的应用程序 128
5.5 基准测试的潜在风险 128
5.6 性能调优 129
5.6.1 非规范化行为 129
5.6.2 调优目标 130
5.7 常见性能瓶颈与规避方法 138
5.7.1 命令行参数-XXaggressive 138
5.7.2 析构函数 139
5.7.3 引用对象过多 139
5.7.4 对象池 139
5.7.5 算法与数据结构 140
5.7.6 误用System.gc() 141
5.7.7 线程数太多 141
5.7.8 锁竞争导致性能瓶颈 142
5.7.9 不必要的异常 142
5.7.10 大对象 144
5.7.11 本地内存与堆内存 144
5.8 wait方法、notify方法与胖锁 145
5.8.1 堆的大小设置不当 145
5.8.2 存活对象过多 145
5.8.3 Java并非万能 145
5.9 小结 146
第6章 JRockit Mission Control套件 147
6.1 背景介绍 147
6.1.1 采样分析与准确分析 148
6.1.2 用途广泛 149
6.2 概述 150
6.2.1 JRockit Mission Control的服务器端组件 151
6.2.2 JRockit Mission Control的客户端组件 151
6.2.3 术语介绍 153
6.2.4 独立运行JRockit Mission Control 153
6.2.5 在Eclipse中运行JRockit Mission Control 154
6.2.6 远程管理JRockit 155
6.2.7 安全 159
6.2.8 处理连接问题 160
6.3 更新点 162
6.4 调试JRockit Mission Control 162
6.5 小结 164
第7章 Management Console 165
7.1 JMX Management Console 165
7.2 Management Console 166
7.2.1 一般信息标签组 166
7.2.2 MBean标签组 171
7.2.3 运行时标签组 174
7.2.4 高级标签组 176
7.2.5 其他标签组 177
7.3 扩展JRockit Mission Control Console 178
7.4 小结 181
第8章 JRockit Runtime Analyzer 182
8.1 反馈信息的必要性 182
8.2 分析JRA记录 185
8.2.1 一般信息标签组 185
8.2.2 内存标签组 186
8.2.3 代码标签组 188
8.2.4 线程/锁标签组 190
8.2.5 延迟标签组 192
8.2.6 使用操作集 195
8.3 故障排除 197
8.4 小结 198
第9章 JRockit Flight Recorder 199
9.1 JRA进化 199
9.1.1 关于事件 200
9.1.2 记录引擎 200
9.1.3 启动参数 202
9.2 在JRockit Mission Control中使用JFR 203
9.3 与JRA的区别 205
9.3.1 范围选择器 205
9.3.2 操作集 206
9.3.3 关联键 206
9.3.4 延迟分析 206
9.3.5 异常分析 207
9.3.6 内存分析 209
9.4 自定义事件 210
9.5 扩展JFR 213
9.6 小结 215
第 10章 Memory Leak Detector 216
10.1 Java内存泄漏 216
10.1.1 静态编程语言中的内存泄漏 216
10.1.2 自动内存管理中的内存泄漏 217
10.2 检测Java中的内存泄漏 217
10.3 Memleak简介 218
10.4 追踪内存泄漏 219
10.5 交互式追踪内存泄漏 224
10.6 通用堆分析器 226
10.7 追踪内存分配 227
10.8 问题排查 227
10.9 小结 228
第 11章 JRCMD 229
11.1 简介 229
11.2 覆盖SIGQUIT信号处理句柄 230
11.3 JRCMD的 232
11.4 JRCMD命令参考 232
11.4.1 check_flightrecording（R28） 232
11.4.2 checkjrarecording（R27） 233
11.4.3 command_line 234
11.4.4 dump_flightrecording（R28） 234
11.4.5 heap_diagnostics（R28） 234
11.4.6 hprofdump（R28） 237
11.4.7 kill_management_server 238
11.4.8 list_vmflags（R28） 238
11.4.9 lockprofile_print 239
11.4.10 lockprofile_reset 240
11.4.11 memleakserver 240
11.4.12 oom_diagnostics（R27） 240
11.4.13 print_class_summary 240
11.4.14 print_codegen_list 241
11.4.15 print_memusage（R27） 242
11.4.16 print_memusage（R28） 243
11.4.17 print_object_summary 247
11.4.18 print_properties 249
11.4.19 print_threads 250
11.4.20 print_utf8pool 251
11.4.21 print_vm_state 251
11.4.22 run_optfile（R27） 252
11.4.23 run_optfile（R28） 252
11.4.24 runfinalization 253
11.4.25 runsystemgc 253
11.4.26 set_vmflag（R28） 253
11.4.27 start_flightrecording（R28） 253
11.4.28 start_management_server 254
11.4.29 startjrarecording（R27） 255
11.4.30 stop_flightrecording（R28） 256
11.4.31 timestamp 256
11.4.32 verbosity 256
11.4.33 version 257
11.5 小结 258
第 12章 JRockit Management API 259
12.1 JMAPI 259
12.2 JMXMAPI 263
12.2.1 JRockit内部性能计数器 264
12.2.2 使用JMXMAPI构建可远程操作的JRCMD 266
12.3 小结 270
第 13章 JRockit Virtual Edition 271
13.1 虚拟化简介 272
13.1.1 全虚拟化 272
13.1.2 半虚拟化 273
13.1.3 其他虚拟化术语 273
13.1.4 虚拟机管理程序 273
13.1.5 虚拟化的优势 275
13.1.6 虚拟化的劣势 275
13.2 Java虚拟化 276
13.2.1 JRockit Virtual Edition 277
13.2.2 虚拟机镜像与管理框架 279
13.2.3 JRockit VE的优势 284
13.2.4 JRockit VE的 287
13.3 虚拟化能媲美真实环境吗 287
13.3.1 高质量的热点代码采样 288
13.3.2 自适应堆大小 288
13.3.3 线程间的页保护 289
13.4 小结 291
附录A 参考文献 292
附录B 术语表 296