自己动手写Java虚拟机 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:张秀宏

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2016-6-1

价格:69.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111534136

丛书系列:自己动手系列

图书标签:

JVM
Java
虚拟机
Go
编译原理
计算机
编程
VM
Java
虚拟机
编程
学习
计算机
基础
自己动手
深入理解
字节码
内存管理

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具体描述

Java虚拟机非常复杂，要想真正理解它的工作原理，最好的方式就是自己动手编写一个！

本书是继《深入理解Java虚拟机》之后的又一经典著作，它一方面遵循《Java虚拟机规范》，一方面又独辟蹊径，不仅能让Java虚拟机的学习变得更加简单和有趣，而且能让你对Java虚拟机的原理认识更深入和更深刻！

本书摒弃了传统的以解读枯燥的Java虚拟机规范文档和分析繁琐的Java虚拟机源代码的方式来讲解Java虚拟机，取而代之的是，以实践的方式，引导读者如何从零开始构建和实现一个Java虚拟机，整个过程不仅能让读者做到对Java虚拟机知其然而且知其所以然，还能屏蔽大量不必要的繁琐细节，体会到实现过程中的成就感，让学习过程更加轻松、愉悦和高效。更重要的是，这种方式能引导读者更深入地认识和掌握Java虚拟机的工作原理。

《深入理解 Java 内存模型与 JVM 垃圾回收机制》本书将带领读者潜入 Java 虚拟机（JVM）的核心，深度剖析 Java 内存模型（JMM）的精妙之处及其对并发编程的影响，并全面解读 JVM 垃圾回收（GC）的运作原理、算法演进及性能调优策略。第一部分：Java 内存模型（JMM）—— 并发编程的基石本部分旨在为读者构建坚实的 Java 内存模型认知框架，理解 JVM 如何在多线程环境下管理共享变量，以及由此带来的可见性、原子性和有序性问题。内存模型概述：介绍 JMM 的基本概念，包括主内存（Main Memory）和工作内存（Working Memory）的划分，以及线程之间数据交互的基本规则。原子性：详细解释原子性概念，并通过 JVM 提供的 `synchronized` 关键字、`Lock` 接口等锁机制，阐述如何保证操作的不可分割性，避免竞态条件。可见性：深入分析多线程环境下，一个线程对共享变量的修改，其他线程是否能及时感知。探讨 `volatile` 关键字的特性，以及其在内存可见性方面的作用。有序性：讲解指令重排序（Instruction Reordering）的原理，以及它可能对程序运行造成的混乱。介绍 `synchronized` 和 `volatile` 如何提供内存屏障（Memory Barrier）来禁止特定指令重排序，保证程序的执行顺序。 JMM 的原子操作：逐一列举并分析 JMM 定义的八种原子操作（`lock`、`unlock`、`read`、`load`、`use`、`assign`、`store`、`write`），并阐述这些操作在主内存和工作内存之间如何传递数据。 `happens-before` 原则：详细阐述 `happens-before`（先行发生）关系，这是判断数据是否存在竞争、线程是否安全的重要依据。深入分析各种 `happens-before` 规则，如程序顺序规则、监视器锁规则、`volatile` 变量规则、传递性规则等，并通过实际代码示例进行说明。内存屏障：解释内存屏障（Memory Barrier）的作用，以及 JVM 如何通过插入内存屏障来限制指令重排序，保证内存可见性和有序性。内存模型与并发工具：结合 `java.util.concurrent` 包中的原子类（如 `AtomicInteger`）和并发集合类（如 `ConcurrentHashMap`），展示 JMM 原则如何在更高级别的并发工具中得到应用，帮助读者编写更安全、高效的并发程序。第二部分：JVM 垃圾回收（GC）—— 内存管理的智慧本部分将揭示 JVM 如何自动管理内存，并通过垃圾回收机制来释放不再使用的对象，从而避免内存泄漏和提高系统稳定性。读者将了解不同的 GC 算法、垃圾回收的流程以及如何进行有效的 GC 调优。 JVM 内存区域划分：回顾 JVM 的运行时数据区，包括堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）、程序计数器（Program Counter Register）等，并重点聚焦堆内存的细分（新生代、老年代、元空间）。垃圾的定义与判断：阐述判断对象是否为“垃圾”的两种主要算法：引用计数法（Reference Counting）和可达性分析法（Reachability Analysis）。重点讲解可达性分析法的工作原理，以及 GC Roots 的概念。 GC 算法详解：标记-清除（Mark-Sweep）算法：介绍该算法的基本过程（标记阶段和清除阶段），以及其缺点（内存碎片化）。标记-复制（Mark-Compact）算法：解释其如何解决标记-清除算法的碎片化问题，以及其缺点（复制开销大）。标记-整理（Mark-Sweep-Compact）算法：结合标记-清除和标记-复制的优点，阐述其工作流程。 JVM 垃圾回收器： Serial/Serial Old：介绍其单线程工作模式，适用于小型应用。 Parallel Scavenge/Parallel Old：讲解其多线程并行回收的特点，关注吞吐量。 CMS（Concurrent Mark Sweep）：详细分析其“与用户线程并行的标记-清除”工作模式，以及它在减少STW（Stop-The-World）暂停时间方面的优势和缺点（内存碎片）。 G1（Garbage-First）：深入讲解 G1 作为区域化分代的垃圾回收器，其如何兼顾吞吐量和延迟，以及其回收策略（Region、Humongous Region）。 ZGC 和 Shenandoah：介绍这些低延迟垃圾回收器的工作原理，以及它们在超大堆内存场景下的优势。垃圾回收的三个阶段：详细剖析 GC 的主要阶段：Minor GC（新生代 GC）、Major GC（老年代 GC）和 Full GC（全局 GC），以及它们触发的条件和影响。内存分配策略：讲解对象在堆中的分配过程，包括新生代（Eden、Survivor Space）的分配，以及对象晋升（Promotion）到老年代的条件（如年龄、大对象直接分配）。 GC 日志分析：指导读者如何解读 JVM GC 日志，通过日志信息识别 GC 瓶颈，例如 GC 频繁、STW 时间过长、内存占用过高等。 GC 性能调优：结合前面讲解的 GC 算法和回收器，提供实用的 GC 调优指南。包括： JVM 参数调优：讲解 `-Xms`、`-Xmx`、`-Xmn`、`-XX:+UseG1GC`、`-XX:MaxGCPauseMillis` 等常用 JVM 参数的含义及调优建议。堆内存与栈内存的权衡：如何根据应用特点合理分配堆和栈内存。避免频繁 GC：减少对象创建、使用对象池、合理设计缓存等策略。对象生命周期管理：优化程序逻辑，减少长时间存活对象。垃圾回收器选择：根据应用场景选择最合适的垃圾回收器。内存泄漏排查：介绍如何使用 JVM 提供的工具（如 `jmap`、`jhat`、VisualVM、MAT 等）来分析堆转储文件（Heap Dump），找出潜在的内存泄漏点。本书的编写风格严谨，理论结合实践，通过丰富的代码示例和清晰的图解，帮助读者深入理解 Java 虚拟机内部运作的奥秘，从而写出更健壮、更高效的 Java 程序。无论您是 Java 初学者希望夯实基础，还是有经验的开发者希望解决复杂的并发和内存问题，本书都将是您不可或缺的参考。

作者简介

张秀宏，资深Java服务器开发工程师，有多年的Java开发、游戏服务器开发和架构经验，对Java虚拟机有非常深入的研究。曾在EA、华娱无线等游戏公司担任高级服务器工程师职位，现任乐元素Lead软件工程师。

目录信息

前言
第1章　命令行工具 1
1.1　准备工作 1
1.2　java命令 4
1.3　编写命令行工具 5
1.4　测试本章代码 7
1.5　本章小结 8
第2章　搜索class文件 9
2.1　类路径 9
2.2　准备工作 10
2.3　实现类路径 11
2.4　测试本章代码 20
2.5　本章小结 21
第3章　解析class文件 23
3.1　class文件 24
3.2　解析class文件 25
3.3　解析常量池 35
3.4　解析属性表 50
3.5　测试本章代码 61
3.6　本章小结 63
第4章　运行时数据区 65
4.1　运行时数据区概述 66
4.2　数据类型 67
4.3　实现运行时数据区 68
4.4　测试本章代码 81
4.5　本章小结 83
第5章　指令集和解释器 85
5.1　字节码和指令集 86
5.2　指令和指令解码 88
5.2.1　Instruction接口 89
5.2.2　BytecodeReader 91
5.3　常量指令 92
5.3.1　nop指令 92
5.3.2　const系列指令 93
5.3.3　bipush和sipush指令 94
5.4　加载指令 94
5.5　存储指令 95
5.6　栈指令 96
5.6.1　pop和pop2指令 96
5.6.2　dup指令 97
5.6.3　swap指令 98
5.7　数学指令 98
5.7.1　算术指令 98
5.7.2　位移指令 99
5.7.3　布尔运算指令 101
5.7.4　iinc指令 102
5.8　类型转换指令 102
5.9　比较指令 103
5.10　控制指令 108
5.11　扩展指令 111
5.12　解释器 114
5.13　测试本章代码 118
5.14　本章小结 120
第6章　类和对象 121
6.1　方法区 122
6.2　运行时常量池 127
6.3　类加载器 133
6.4　对象、实例变量和类变量 136
6.5　类和字段符号引用解析 141
6.6　类和对象相关指令 144
6.7　测试本章代码 156
6.8　本章小结 160
第7章　方法调用和返回 161
7.1　方法调用概述 161
7.2　解析方法符号引用 163
7.3　方法调用和参数传递 166
7.4　返回指令 169
7.5　方法调用指令 170
7.6　改进解释器 176
7.7　测试方法调用 178
7.8　类初始化 181
7.9　本章小结 185
第8章　数组和字符串 187
8.1　数组概述 187
8.2　数组实现 188
8.3　数组相关指令 191
8.4　测试数组 203
8.5　字符串 204
8.6　测试字符串 207
8.7　本章小结 210
第9章　本地方法调用 211
9.1　注册和查找本地方法 212
9.2　调用本地方法 213
9.3　反射 215
9.4　字符串拼接和String.intern()方法 225
9.5　Object.hashCode()、equals()和toString() 231
9.6　Object.clone() 233
9.7　自动装箱和拆箱 235
9.8　本章小结 238
第10章　异常处理 239
10.1　异常处理概述 239
10.2　异常抛出 240
10.3　异常处理表 241
10.4　实现athrow指令 245
10.5　Java虚拟机栈信息 248
10.6　测试本章代码 251
10.7　本章小结 252
第11章　结束 253
11.1　System类是如何被初始化的 253
11.2　初始化System类 255
11.3　System.out.println()是如何工作的 258
11.4　测试本章代码 260
11.5　总结 260
附录　指令表 263
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

收到这个书两周了。拿到这本书第一印象是200页左右、薄。能有多少干货。另外一个是两周要写书评。肯定能读完。结果事与愿违，这两周太忙了。只读了一半。前5章。经过这几个章节的通读。本书风格不是那么枯燥的文字，还配有大量的代码。然而本书必须是有一定语言经...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，是一种全新的视角和思维方式。它让我不再把Java虚拟机仅仅看作是一个运行Java程序的“黑盒子”，而是能够深入到其内部，理解其设计的哲学和运行的奥秘。作者在讲解过程中，始终保持着一种“溯本求源”的态度，从最基础的JVM规范出发，逐步推导出各种实现细节。我尤其喜欢关于JIT编译器的部分，它像是一位“智能的优化师”，在程序运行时，将性能瓶颈的部分进行“即时编译”，从而大幅提升程序的运行效率。作者对JIT编译器的各种优化手段的讲解，让我大开眼界，也让我对Java语言的性能有了更深层次的认识。这本书不仅仅传授知识，更重要的是培养一种独立思考的能力，一种探索未知的勇气。我感觉自己就像一个探险家，在作者的带领下，一步步揭开JVM神秘的面纱。读完这本书，我对于Java的理解，已经从“使用”层面，提升到了“设计”和“优化”层面。这对我未来的学习和工作，都将产生深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我读得如痴如醉，仿佛打开了一个全新的世界。作为一名初学者，我对Java的理解一直停留在API的使用层面，总是好奇这些强大的工具背后究竟是如何运作的。这本书就像一位循循善诱的老师，没有上来就抛出晦涩难懂的概念，而是从最基础的字节码入手，一步步地构建起了Java虚拟机的骨骼。我尤其喜欢作者在讲解过程中穿插的各种比喻和图示，那些复杂的内存模型、垃圾回收机制，在作者的笔下变得生动形象，不再是枯燥的代码堆砌。当我看到书中描绘的类加载过程，从`.class`文件的解析到最终被JVM加载并实例化，那种豁然开朗的感觉，真是难以言喻。它让我明白，每一次`new`关键字的出现，背后都有一系列精妙的调度在发生。而且，书中并没有仅仅停留在理论层面，而是通过大量的代码示例，引导读者亲手去实现一些关键的组件，这对于我来说是最大的收获。通过动手实践，我不再是那个被动接受知识的旁观者，而是真正参与到JVM的构建过程中，这种成就感是任何其他方式都无法比拟的。它不仅教会了我“是什么”，更重要的是教会了我“怎么做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书带来的启发，远远超出了我的预期。在我看来，它不仅是一本技术书籍，更是一本人文关怀的著作。作者在书中反复强调了“理解”的重要性，而不是单纯的“记忆”。他鼓励读者去思考，去质疑，去探索。每当我遇到一个难以理解的JVM概念时，总能在书中找到作者对这些概念的哲学式思考。例如，在讲解线程同步时，作者并没有简单地罗列`synchronized`和`Lock`的用法，而是深入探讨了并发环境下“一致性”和“可见性”的意义，以及JVM是如何通过底层的机制来保障这些特性的。这让我意识到，编程不仅仅是技术活，更是对逻辑、对系统运作的深刻理解。这本书的排版也十分考究，图文并茂，使得阅读体验非常舒适。我尤其喜欢那些代码示例，它们都被精心设计过，既能清晰地展示特定概念，又不会过于冗长，让我在学习过程中始终保持着专注。读完这本书，我感觉自己对Java的理解提升了一个层次，不再是那个只会调API的“菜鸟”，而是能够理解Java语言背后运行机制的“明白人”。

评分☆☆☆☆☆

这本书，如同一个精心打磨的艺术品，让我爱不释手。作者在内容的组织上，展现了极高的艺术造诣。他并没有按照传统的教科书模式，将JVM的各个模块生硬地堆砌在一起，而是巧妙地将它们串联起来，形成了一个有机整体。从程序的入口，到字节码的解析，再到方法的调用和返回，每一个环节都衔接得天衣无缝。我最欣赏的是作者对JVM的“生命周期”的描绘，仿佛是在讲述一个生命体的诞生、成长和消亡。从JVM进程的启动，到类的加载和实例化，再到最终的退出，整个过程被描绘得生动而富有故事性。书中对于内存区域划分的讲解，也让我眼前一亮。作者将堆、栈、方法区等区域的比喻得恰到好处，让我能够清晰地想象出数据在这些区域中是如何流转的。这种“化繁为简”的能力，是很多技术作者所不具备的。我特别喜欢那些插画，它们不仅仅是简单的示意图，更是作者思想的具象化，帮助我理解那些抽象的概念。总而言之，这本书是一次美妙的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，让我惊叹不已。它不仅仅是关于Java虚拟机，更像是一次深入计算机底层原理的探索之旅。作者对JVM的各个组成部分进行了极其详尽的剖析，从内存管理的各个区域，到线程的生命周期，再到JIT编译器的优化策略，几乎涵盖了JVM运行的方方面面。我印象最深的是关于垃圾回收的部分，以往我总是被告知“GC会自动管理内存”，但这本书却揭示了各种垃圾回收算法的原理，以及它们在实际应用中的权衡取舍。阅读过程中，我仿佛置身于一个庞大的工厂车间，看到无数的“工匠”——垃圾回收器——辛勤地工作，识别并回收不再使用的内存，确保程序的流畅运行。作者的讲解逻辑清晰，层层递进，即使是初次接触这些概念的读者，也能在引人入胜的叙述中逐渐掌握。更难得的是，这本书的语言风格非常接地气，没有丝毫的卖弄学问，而是用最简洁明了的语言，将最复杂的概念阐释得通俗易懂。我能感受到作者在每一个字句上都下了功夫，力求让读者能够轻松地理解并消化这些知识。

评分☆☆☆☆☆

Go语言实现了一个玩具JVM，对于入门JVM是很不错的一本书，详细讲述了类加载和指令执行，推荐。遗憾的是没有实现GC和JIT、多线程等内容。

评分☆☆☆☆☆

花了很长时间才读完。真的是不用什么基础的书了，连我都能通读完。加了作者的群受到他很大帮助感激

评分☆☆☆☆☆

花了很长时间才读完。真的是不用什么基础的书了，连我都能通读完。加了作者的群受到他很大帮助感激

评分☆☆☆☆☆

没学go语法，只好匆匆地先翻了一遍，看起来有点像是雾里看花，只好紧盯花的轮廓，幸好这花长得还算独特。很遗憾许多东西都没讲到，很好奇如果作者用C和C++写会怎么样，如果用Java写会怎么样（鸡生蛋蛋生鸡？？），如果第二版要实现GC算法会怎么样。很喜欢这种偏实践的书，也希望作者在实现某些虚拟机规范明确怎么实现的地方能给出相应的参考链接。

评分☆☆☆☆☆

通读一遍，后续遇到相关问题可当工具书翻阅