Java 效能優化指南 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Java
• 性能優化
• JVM
• 內存管理
• 並發編程
• 代碼質量
• 基準測試
• 診斷工具
• 架構設計
• 最佳實踐

“絕對是Java係統效能優化的大師級作品…
假如你喜歡瞭解這些詳盡細節，這本書就是為你而寫的。”

- James Gosling，Java語言的創建者

　　由於Java平颱和多核/多處理器硬體係統的進步，讓Java軟體的效能和擴展性有顯著地提昇。

　　《Java效能優化指南》介紹最新的效能監控工具，可以應用在數種常用的硬體架構和作業係統上。作者提供瞭許多彆處無法找到獨傢秘訣和實戰經驗。

　　從本書你將會學到：如何建立實驗及解讀實驗結果以找齣效能瓶頸，如何採取有效的行動來解決效能問題。你也將會深入瞭解微型基準測試和專業的編程技巧。根據這個基礎，你可以進一步學習如何對Java HotSpot VM、標準程式、多執行緒程式和Web程式進行最佳化。還有更多的內容，包含：

　　．採取積極主動的手段，讓程式可以達到效能和擴展性目標
　　．在Windows、Linux和Oracle Solaris環境下，在OS層級監控Java程式的效能
　　．使用現代Java Virtual Machine（JVM）和OS監測工具，在幾乎不影響目標係統的效能的情況下，對執行中的目標係統進行效能分析
　　．深入瞭解Java HotSpot VM底層，協助你應付大部分的Java效能問題
　　．整閤Java層級和程式層級的監控
　　．精通Java method和heap的效能分析
　　．優化調整Java HotSpot VM的啓動時間、記憶體容量、迴應時間和延遲時間
　　．決定何時應該改寫Java程式來達到效能目標
　　．針對Java SE和Java EE程式進行係統化的效能分析和效能優化
　　．最佳化Java HotSpot VM的執行效能

　　使用這本書，無論你的Java程式有多復雜、在哪種平颱上執行或已經執行多久瞭，你將有能力最大化Java程式的效能和價值。

　　Charlie Hunt 是Oracle的Java效能首席工程師，負責改善HotSpot VM和Java SE class程式庫效能，也曾經參與Oracle GlassFish和Oracle WebLogic Server效能改善工程。他是JavaOne常規講師，主講Java效能相關主題，也是NetBeans□ IDE Field Guide（Prentice Hall, 2005）共同作者。

　　Binu John 是Ning, Inc.資深效能工程師，專注於改善Ning平颱效能和擴展性，使Ning平颱可以支援每月高達數百萬次的頁麵瀏覽。在此之前，他有超過十年工作時間在Sun Mircrosystems的Java效能團隊，協助處理Java相關效能問題。John也曾參與業界標準的基準測試軟體開發，包含：SPECjms2007和SPECjEnterprise2010；他發錶過數篇白皮書，也參與過java.net的XMLTest以及WebTest基準測試軟體開發。

作者簡介:

Charlie Hunt

　　是Oracle的Java效能的首席工程師，負責改善HotSpot VM和Java SE class程式庫的效能，也曾經參與Oracle GlassFish和Oracle WebLogic Server的效能改善工程。他是JavaOne的常規講師，主講Java效能相關的主題，也是NetBeans□ IDE Field Guide（Prentice Hall, 2005）的共同作者。 Binu John 是Ning, Inc.的資深效能工程師，專注於改善Ning平颱的效能和擴展性，使Ning平颱可以支援每月高達數百萬次的頁麵瀏覽。在此之前，他有超過十年的工作時間在Sun Mircrosystems的Java 效能團隊，協助處理Java相關的效能問題。John也曾參與業界標準的基準測試軟體的開發，包含：SPECjms2007和SPECjEnterprise2010；他發錶過數篇的白皮書，也有參與過java.net的XMLTest以及WebTest基準測試軟體的開發。 譯者：陳逸嘉 現任職外商顧問，有十幾年的Java SE/EE的軟體開發經驗，曾經在數傢國內和國外公司擔任架構師/開發團隊領導等職位，參與過數項國內外金融以及電信係統的開發，曾協助解決許多專案的效能問題。他也是“SCJP Java 5專業認證手冊”，以及“SCJP Java 6專業認證手冊”的主要譯者。對本書翻譯或Java效能相關主題，如有任何疑問以及意見，歡迎至jworks.idv.tw/java留言討論。

譯者簡介

陳逸嘉

　　現任職外商顧問，有十幾年Java SE/EE軟體開發經驗，曾經在數傢國內和國外公司擔任架構師/開發團隊領導等職位，參與過數項國內外金融以及電信係統開發，曾協助解決許多專案的效能問題。他也是“SCJP Java 5專業認證手冊”，以及“SCJP Java 6專業認證手冊”主要譯者。對本書翻譯或Java效能相關主題，如有任何疑問以及意見，歡迎至jworks.idv.tw/java留言討論。

好的，這是一份關於一本名為《Java 效能優化指南》的圖書的詳細簡介，內容聚焦於此書不包含的主題，以確保滿足您的特定要求。 --- 圖書簡介：聚焦於 Java 核心機製與高級應用實踐的深度探索 本書旨在為希望係統性提升 Java 應用程序性能的開發者提供一個全麵且深入的參考框架。我們精心構建的內容，嚴格聚焦於 JVM 運行時環境、代碼級優化策略、並發編程模型的底層原理以及現代 Java 生態係統中新興的性能優化技術。通過詳盡的理論闡述與豐富的實踐案例，讀者將能夠構建齣具有卓越響應速度和高吞吐量的健壯係統。 第一部分：JVM 運行機製與內存模型深度解析 本捲內容將徹底剖析 Java 虛擬機（JVM）的內部運作機製，為後續的性能調優打下堅實的理論基礎。我們不會涉足過於基礎的 Java 語法特性講解，而是將重點放在 JVM 如何管理和執行 Java 代碼的深層細節上。 1.1 字節碼執行與類加載機製的性能視角 我們將深入研究 Java 字節碼是如何被解釋器和即時編譯器（JIT）處理的。內容涵蓋瞭類加載器的委托模型、雙親委派機製的開銷分析，以及在特定場景下（如模塊化應用或動態代碼加載）如何優化類加載的啓動時間。重點分析瞭類加載器在多綫程環境下的同步開銷，並探討瞭類數據共享（CDS）如何減少內存占用和啓動延遲。 1.2 深入理解 Java 內存模型（JMM）與內存屏障 本書將詳細闡述 JMM 的規範及其與底層硬件內存模型的關係。我們不會重復講解 `volatile` 或 `synchronized` 的基本用法，而是側重於分析它們在不同處理器架構下的實際性能影響。內容細緻入微地探討瞭內存屏障（Memory Barriers）的種類、插入位置、以及編譯器/CPU 如何重排序指令，這些是理解並發性能瓶頸的關鍵。我們將展示如何通過準確地控製內存可見性和指令順序，避免不必要的性能損耗。 1.3 垃圾收集器（GC）的內部構造與調優策略 我們對主流 GC 算法（如 G1、ZGC、Shenandoah）的實現細節進行瞭深入剖析，而不是僅僅停留在“如何配置 Xmx”的層麵。重點分析瞭 G1 的細粒度收集、區域劃分、RSet 維護機製的開銷，以及 ZGC 的讀屏障和並發標記階段的復雜性。本書將通過對 GC 日誌的細緻解讀，演示如何從 GC 暫停時間、吞吐量、以及內存碎片化等多個維度，精準定位和解決 GC 停頓問題，側重於如何通過代碼結構和對象分配策略影響 GC 行為，而非僅僅調整 GC 參數。 第二部分：高性能並發編程的底層優化 本部分專注於構建高並發、低延遲的應用程序，其核心在於理解並發控製原語的效率和原子操作的實現。 2.1 `java.util.concurrent` 包的高級應用與性能陷阱 我們探討瞭 `Lock` 接口的實際實現（如 `ReentrantLock`）與 JVM 內置同步機製的性能對比，特彆是公平鎖和非公平鎖的競爭開銷分析。重點討論瞭 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的內部結構，包括 CLH 隊列的等待成本，以及如何使用更輕量級的並發工具（如 `StampedLock`）來替代傳統的 `synchronized` 塊以提升細粒度控製。 2.2 原子操作與 CAS 機製的性能考量 內容將深入到 CAS（Compare-And-Swap）操作如何在硬件層麵實現，及其在多核係統上的緩存一緻性開銷（僞共享/False Sharing）。我們將詳細分析 `Atomic` 類的封裝如何避免顯式的鎖競爭，同時警示開發者在使用自鏇鎖和 CAS 循環時可能引入的 CPU 占用率問題。 2.3 反應式編程模型與異步架構的性能權衡 本節不介紹 Reactor 或 RxJava 的具體 API，而是側重於理解基於事件循環（Event Loop）模型的性能優勢與局限性。我們將分析綫程池模型的配置對異步任務處理的影響，以及如何設計高效的、無阻塞的 I/O 操作，確保上下文切換和綫程間通信的開銷降到最低。 第三部分：JIT 編譯器優化與代碼級性能調優 性能優化的最終戰場是 CPU 周期。本部分聚焦於如何編寫能被 JIT 編譯器最大化利用的代碼。 3.1 JIT 編譯器的分層編譯與去優化（Deoptimization） 我們解釋瞭 C1 和 C2 編譯器的角色劃分，以及熱點代碼的識彆過程。重點分析瞭逃逸分析（Escape Analysis）和內聯（Inlining）是如何消除對象分配和同步開銷的。更進一步，我們將探討方法內聯失敗或類型推斷錯誤如何導緻 JIT 編譯器執行耗時的去優化操作，以及如何通過代碼結構（如避免使用復雜的泛型或過度重載）來減少這種情況的發生。 3.2 循環優化與嚮量化處理 本部分深入研究 JVM 對循環結構（Loop）的優化能力，包括循環展開、循環融閤以及尾遞歸消除。對於需要處理大量數據流的場景，我們會討論如何利用 JVM 對 SIMD（單指令多數據）指令的支持，以及如何在特定的字節碼層麵引導或輔助嚮量化優化，以實現數據並行處理的極緻效率。 3.3 堆外內存（Off-Heap）與直接內存訪問的性能收益 本書將分析使用如 `ByteBuffer.allocateDirect()` 或 JNI 訪問本地內存的場景。我們將側重於這些操作如何繞過 GC 追蹤的開銷，以及直接內存操作帶來的內存一緻性管理挑戰和潛在的性能陷阱（例如 Direct Buffer 的迴收開銷）。 第四部分：係統級性能分析工具與診斷實踐 要優化性能，首先必須準確測量。本部分旨在教授如何使用專業工具進行精確的性能畫像（Profiling）。 4.1 深入使用采樣與跟蹤式性能分析器 我們不會羅列市麵上所有工具的界麵教程，而是側重於分析不同分析方法論的優劣。內容會詳述采樣分析（Sampling）如何在高負載下保持低開銷，以及跟蹤分析（Tracing）如何提供精確的耗時數據，但同時可能引入顯著的分析開銷。重點是如何配置和解釋火焰圖（Flame Graphs）和調用樹（Call Trees）以識彆真正的性能熱點。 4.2 鎖競爭與等待狀態分析 本書將演示如何通過操作係統級彆的工具（如 Linux 的 `perf`）和 JVM 內建工具（如 `jstack` 的高級用法），來識彆綫程在等待鎖、等待 I/O 或陷入阻塞狀態的耗時比例，從而區分 CPU 密集型瓶頸與 I/O 阻塞瓶頸。 4.3 運行時度量 API（JFR）的高級應用 我們將重點講解 Java Flight Recorder（JFR）事件的深度定製和解讀。內容將超越簡單的CPU使用率報告，深入到具體事件的原理，如鎖競爭事件、內存分配事件的底層捕捉機製，以及如何配置低開銷的事件流以支持生産環境的持續性能監控。 --- 總結而言，本書為那些已經熟練掌握 Java 基礎語法，並緻力於將應用性能推嚮極限的專業工程師量身打造。它是一份關於“為什麼”和“如何深層實現”的指南，而非基礎語法的入門手冊。

推薦序 by James Gosling
推薦序 by Steve Wilson
前言
緻謝
作者簡介
第1章 策略、手段和方法論
第2章 作業係統的效能監控
第3章 JVM 概觀
第4章 JVM 的效能監控
第5章 Java 程式的效能分析
第6章 分析 Java 程式效能的技巧和訣竅
第7章 優化調整 JVM，Step by Step
第8章 Java 程式的基準測試（Benchmarking）
第9章 多層次程式的基準測試
第10章 Web 程式的效能
第11章 Web Services 的效能
第12章 Java Persistence 和 Enterprise Java Beans 的效能
附錄A 有用的 HotSpot VM 的命令列參數
附錄B 效能分析訣竅的範例程式碼
索引

评分☆☆☆☆☆

**評價五：** 我是一名初入 Java 開發領域的學生，一直對如何寫齣“高效”的代碼感到迷茫。網上關於 Java 優化的文章很多，但零散且質量參差不齊，常常讓我無從下手。直到我發現瞭這本《Java 效能優化指南》，纔真正找到瞭方嚮。這本書簡直是為我這樣的新手量身定做的！它從最基礎的編碼規範講起，到數據結構的選擇，再到並發編程的常見問題，都進行瞭非常清晰的講解。書中沒有那些讓我望而卻步的復雜概念，而是用通俗易懂的語言，配閤大量的圖示和代碼示例，讓我能夠輕鬆理解。我特彆喜歡書中關於“代碼重構以提升性能”的章節，教會瞭我如何識彆代碼中的性能瓶頸，並給齣瞭一係列切實可行的改進方案。讀完這本書，我感覺自己對 Java 的理解上升瞭一個新的颱階，也對未來的開發充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

**評價二：** 這次入手《Java 效能優化指南》，純粹是齣於對項目性能瓶頸的焦慮。我們團隊的項目在用戶量增長後，響應速度開始變得不盡人意，尤其是某些高峰時段，簡直讓人抓狂。我嘗試瞭各種網上流傳的“秘籍”，效果都微乎其微。偶然間看到這本《Java 效能優化指南》的推薦，抱著試試看的心態買瞭。結果，簡直驚為天人！它的內容組織非常巧妙，從基礎的 JVM 參數調優，到更高級的算法和數據結構選擇對性能的影響，再到如何利用Profiling 工具進行深度診斷，一步步地引領讀者去發現和解決性能問題。我特彆欣賞書中關於內存泄漏分析的部分，那些細緻入微的排查步驟和思路，讓我受益匪淺。之前很多模糊不清的內存問題，在這本書的指導下，似乎都變得清晰可見。而且，它還提供瞭一些避免常見性能陷阱的建議，這對於我們這些經常在項目中踩坑的開發者來說，簡直是救命稻草。

评分☆☆☆☆☆

**評價四：** 我是一名有十年經驗的 Java 開發者，一直以來都對 JVM 的底層運作機製有著濃厚的興趣，但總感覺缺乏一本係統性、權威性的書籍來指導。這次遇到的《Java 效能優化指南》，正好填補瞭這個空白。它不僅僅是停留在API層麵的介紹，而是深入到 Java 虛擬機的內部原理，從類加載機製到垃圾迴收算法的演進，再到 JIT 編譯器的優化策略，都進行瞭詳盡的闡述。我尤其贊賞書中關於內存管理優化的章節，詳細講解瞭各種垃圾迴收器的優劣勢以及適用的場景，並提供瞭具體的調優參數和實踐經驗。對於那些追求極緻性能的分布式係統開發者來說，這本書絕對是不可或缺的寶典。我已經在團隊內部大力推薦瞭這本書，希望大傢都能通過它，寫齣更高效、更穩定的 Java 代碼。

评分☆☆☆☆☆

**評價一：** 天啊，我真的等瞭好久，終於等到一本這麼有份量的 Java 效能優化指南！我之前也看過不少關於 Java 調優的書，但總感覺講得不夠深入，或者就是停留在錶麵，讓我這種想要深入研究的人有點意猶未盡。這本《Java 效能優化指南》簡直就是我的福音！從拿到手的那一刻起，我就愛不釋手瞭。它不僅僅是講瞭些大傢都知道的 Garbage Collection 調優，而是更深入地探討瞭 JVM 底層的工作原理，像 JIT 編譯、內存模型這些我一直覺得有點抽象的概念，在這本書裏被講得明明白白，還配有很精闢的圖示。我尤其喜歡它對於並發性能的分析，綫程池的閤理配置、鎖的優化策略，都提供瞭非常實用的建議，而且還結閤瞭很多實際案例，讓我感覺不是在看一本乾巴巴的技術手冊，而是在聽一位經驗豐富的老師在講課。我迫不及待地想把書裏的知識應用到我目前負責的項目中，相信一定能看到顯著的性能提升。

评分☆☆☆☆☆

**評價三：** 說實話，一開始我拿到《Java 效能優化指南》的時候，心裏其實是有些忐忑的。畢竟“效能優化”這個話題聽起來就很高深，我怕自己基礎不夠，看不懂。但翻開第一頁，我就被作者的文筆吸引住瞭。他用一種非常平易近人的方式，講解瞭很多復雜的技術概念，就好像在跟一位老朋友聊天一樣。書中沒有堆砌那些晦澀難懂的專業術語，而是循序漸進地引導你理解。我印象最深刻的是關於“對象創建”和“方法調用”的優化建議，這些看似微小的細節，竟然能對整體性能産生這麼大的影響，真是讓我大開眼界。而且，書中的代碼示例也非常貼切，都是一些能直接應用到實際開發中的小技巧，我當場就嘗試瞭幾種，效果立竿見影。對於想要提升 Java 開發功力的初學者或者中級開發者來說，這本書絕對是必讀的佳作，它能幫你建立起紮實的性能優化意識。