Java性能權(quán)威指南（第2版）

前言 xiii
第 1章　導(dǎo)論 1
1.1　概述 2
1.2　平臺(tái)和約定 2
1.2.1　Java平臺(tái) 2
1.2.2　硬件平臺(tái) 4
1.3　全面的性能 6
1.3.1　寫(xiě)出更好的算法 6
1.3.2　寫(xiě)更少的代碼 7
1.3.3　過(guò)早優(yōu)化 8
1.3.4　其他：數(shù)據(jù)庫(kù)永遠(yuǎn)是瓶頸 9
1.3.5　常見(jiàn)優(yōu)化 9
1.4　小結(jié) 10
第 2章　性能測(cè)試方法 11
2.1　測(cè)試真實(shí)的應(yīng)用程序 11
2.1.1　微基準(zhǔn)測(cè)試 11
2.1.2　宏基準(zhǔn)測(cè)試 15
2.1.3　介基準(zhǔn)測(cè)試 16
2.2　理解吞吐量、批處理時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間 17
2.2.1　測(cè)量批處理時(shí)間17
2.2.2　測(cè)量吞吐量18
2.2.3　測(cè)量響應(yīng)時(shí)間 19
2.3　理解可變性22
2.4　早測(cè)試、常測(cè)試 25
2.5　基準(zhǔn)測(cè)試示例 27
2.5.1　Java 微基準(zhǔn)測(cè)試工具 27
2.5.2　常用代碼示例 34
2.6　小結(jié) 36
第3 章　Java 性能工具箱 38
3.1　操作系統(tǒng)工具和分析 38
3.1.1　CPU 使用率 39
3.1.2　CPU 運(yùn)行隊(duì)列 41
3.1.3　磁盤(pán)使用率 42
3.1.4　網(wǎng)絡(luò)使用率 44
3.2　Java 監(jiān)控工具 45
3.2.1　基本的VM 信息 46
3.2.2　線程信息 48
3.2.3　類(lèi)信息 49
3.2.4　實(shí)時(shí)GC 分析 49
3.2.5　堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)后期處理 49
3.3　性能分析工具 49
3.3.1　采樣分析器 50
3.3.2　探查分析器 53
3.3.3　阻塞方法和線程時(shí)間線 54
3.3.4　原生分析器 55
3.4　JFR 57
3.4.1　Java Mission Control 57
3.4.2　JFR 概覽 58
3.4.3　開(kāi)啟JFR 64
3.4.4　選擇JFR 事件 67
3.5　小結(jié) 69
第4 章　使用即時(shí)編譯器 70
4.1　即時(shí)編譯器：概覽 70
4.2　分層編譯 73
4.3　常用的編譯器標(biāo)志 74
4.3.1　優(yōu)化代碼緩存 74
4.3.2　檢查編譯過(guò)程 75
4.3.3　分層編譯級(jí)別 78
4.3.4　逆優(yōu)化 79
4.4　高級(jí)編譯器標(biāo)志 82
4.4.1　編譯閾值 82
4.4.2　編譯線程 83
4.4.3　內(nèi)聯(lián) 85
4.4.4　逃逸分析 86
4.4.5　CPU 相關(guān)代碼 87
4.5　分層編譯的權(quán)衡 88
4.6　GraalVM 89
4.7　預(yù)編譯 90
4.7.1　提前編譯 90
4.7.2　GraalVM 原生編譯 92
4.8　小結(jié) 93
第5 章　垃圾回收簡(jiǎn)介 95
5.1　垃圾回收概覽 95
5.1.1　分代垃圾回收器97
5.1.2　GC 算法99
5.1.3　選擇GC 算法101
5.2　GC 優(yōu)化基礎(chǔ)108
5.2.1　調(diào)整堆的大小 108
5.2.2　調(diào)整分代大小 110
5.2.3　調(diào)整元空間大小 112
5.2.4　控制并行113
5.3　GC 工具114
5.3.1　在JDK 8 中開(kāi)啟GC 日志 114
5.3.2　在JDK 11 中開(kāi)啟GC 日志 115
5.4　小結(jié) 118
第6 章　垃圾回收算法 119
6.1　理解Throughput 回收器 119
6.2　理解G1 垃圾回收器 125
6.3　理解CMS 回收器 136
6.4　高級(jí)優(yōu)化 143
6.4.1　晉升和Survivor 空間143
6.4.2　分配大對(duì)象 146
6.4.3　AggressiveHeap 標(biāo)志 152
6.4.4　完全掌控堆的大小 153
6.5　實(shí)驗(yàn)性GC 算法 154
6.5.1　并發(fā)壓縮：ZGC 和Shenandoah 154
6.5.2　無(wú)回收：Epsilon GC 156
6.6　小結(jié)157
第7 章　堆內(nèi)存實(shí)踐 159
7.1　堆分析 159
7.1.1　堆直方圖160
7.1.2　堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)161
7.1.3　內(nèi)存溢出錯(cuò)誤 164
7.2　減少內(nèi)存使用 168
7.2.1　減小對(duì)象大小 169
7.2.2　使用延遲初始化171
7.2.3　使用不可變對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象 175
7.3　對(duì)象生命周期管理 176
7.3.1　對(duì)象重用177
7.3.2　軟引用、弱引用和其他引用181
7.3.3　壓縮的普通對(duì)象指針193
7.4　小結(jié)194
第8 章　原生內(nèi)存實(shí)踐195
8.1　內(nèi)存占用195
8.1.1　測(cè)量?jī)?nèi)存占用 196
8.1.2　小化內(nèi)存占用197
8.1.3　原生內(nèi)存跟蹤 197
8.1.4　共享庫(kù)原生內(nèi)存201
8.2　針對(duì)操作系統(tǒng)的JVM 優(yōu)化 204
8.3　小結(jié)208
第9 章　線程和同步性能 209
9.1　線程和硬件209
9.2　線程池和ThreadPoolExecutor 210
9.2.1　設(shè)置線程數(shù)210
9.2.2　設(shè)置小線程數(shù)213
9.2.3　線程池任務(wù)大小215
9.2.4　設(shè)置ThreadPoolExecutor 的大小215
9.3　ForkJoinPool.217
9.3.1　工作竊取 221
9.3.2　自動(dòng)并行化 223
9.4　線程同步 224
9.4.1　同步的代價(jià) 225
9.4.2　避免同步 228
9.4.3　偽共享 230
9.5　JVM 線程優(yōu)化 233
9.5.1　優(yōu)化線程棧大小 234
9.5.2　偏向鎖234
9.5.3　線程優(yōu)先級(jí) 235
9.6　監(jiān)控線程和鎖 235
9.6.1　查看線程235
9.6.2　查看阻塞線程 236
9.7　小結(jié)239
第 10 章　Java 服務(wù)器 240
10.1　Java NIO 概覽 240
10.2　服務(wù)器容器 242
10.2.1　優(yōu)化服務(wù)器線程池 242
10.2.2　異步Rest 服務(wù)器 243
10.3　異步出站調(diào)用246
10.4　JSON 處理251
10.4.1　解析和編組概覽 252
10.4.2　JSON 對(duì)象 253
10.4.3　JSON 解析 254
10.5　小結(jié) 256
第 11 章　數(shù)據(jù)庫(kù)性能實(shí)踐 257
11.1　示例數(shù)據(jù)庫(kù) 258
11.2　JDBC 258
11.2.1　JDBC 驅(qū)動(dòng) 258
11.2.2　JDBC 連接池 260
11.2.3　預(yù)處理語(yǔ)句和語(yǔ)句池 261
11.2.4　事務(wù) 262
11.2.5　結(jié)果集處理269
11.3　JPA270
11.3.1　優(yōu)化JPA 寫(xiě) 271
11.3.2　優(yōu)化JPA 讀 272
11.3.3　JPA 緩存 275
11.4　Spring Data280
11.5　小結(jié)281
第 12 章　Java SE API 技巧282
12.1　字符串 282
12.1.1　壓縮字符串 282
12.1.2　重復(fù)字符串和字符串保留283
12.1.3　字符串連接 288
12.2　緩沖I/O 291
12.3　類(lèi)加載 293
12.4　隨機(jī)數(shù) 296
12.5　Java 原生接口298
12.6　異常300
12.7　日志303
12.8　Java 集合API304
12.8.1　同步和非同步305
12.8.2　設(shè)置集合大小306
12.8.3　集合與內(nèi)存效率 307
12.9　Lambda 和匿名類(lèi) 308
12.10　流和過(guò)濾器的性能310
12.11　對(duì)象序列化 312
12.11.1　瞬時(shí)字段312
12.11.2　覆蓋默認(rèn)的序列化313
12.11.3　壓縮序列化數(shù)據(jù) 315
12.11.4　跟蹤重復(fù)對(duì)象317
12.12　小結(jié) 319
附錄　調(diào)優(yōu)標(biāo)志總結(jié) 321