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《大话Java性能优化》

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online_admin aixure 发表于 2023-1-21 21:31:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
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内容简介[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
《大话Java性能优化》主要提供Java性能调优方面的参考建议及经验交流。作者力求做到知识的综合传播，而不是仅仅只针对Java虚拟机调优进行讲解，另外力求每一章节都有实际的案例支撑。具体包括：性能优化策略、程序编写及硬件服务器的基础知识、Java API优化建议、算法类程序的优化建议、并行计算优化建议、Java程序性能监控及检测、JVM原理知识、其他相关优化知识等。
通读《大话Java性能优化》后，读者可以深入了解Java性能调优的许多主题及相关的综合性知识。读者也可以把《大话Java性能优化》作为参考，对于感兴趣的主题，直接跳到相应章节寻找答案。
总的来说，性能调优在很大程度上是一门艺术，解决的Java性能问题越多，技艺才会越精湛。我们不仅要关心JVM的持续演进，也要积极地去了解底层的硬件平台和操作系统的进步。 [1]

编辑推荐[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
1、系统介绍系统调优的解决思路和技术实现
2、结合大家最为熟知的12306、电商等案例
3、架构、设计、开发、算法等多层次多角度思路和策略
4、涉及内存、IO等各种问题，提供丰富的经验参考
5、语言通俗易懂，引人入胜

内容提要[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
《大话Java性能优化》主要提供Java性能调优方面的参考建议及经验交流。作者力求做到知识的综合传播，而不是仅仅只针对Java虚拟机调优进行讲解，另外力求每一章节都有实际的案例支撑。具体包括：性能优化策略、程序编写及硬件服务器的基础知识、Java API优化建议、算法类程序的优化建议、并行计算优化建议、Java程序性能监控及检测、JVM原理知识、其他相关优化知识等。
通读《大话Java性能优化》后，读者可以深入了解Java性能调优的许多主题及相关的综合性知识。读者也可以把《大话Java性能优化》作为参考，对于感兴趣的主题，直接跳到相应章节寻找答案。
总的来说，性能调优在很大程度上是一门艺术，解决的Java性能问题越多，技艺才会越精湛。我们不仅要关心JVM的持续演进，也要积极地去了解底层的硬件平台和操作系统的进步。

目录[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
第1章　性能调优策略概述 1
1.1　为什么需要调优 1
1.2　性能优化的参考因素 5
1.2.1　传统计算机体系的分歧 5
1.2.2　导致系统瓶颈的计算资源 7
1.2.3　程序性能衡量指标 8
1.2.4　性能优化目标 9
1.2.5　性能优化策略 10
1.3　性能调优分类方法 11
1.3.1　业务方面 12
1.3.2　基础技术方面 12
1.3.3　组件方面 17
1.3.4　架构方面 19
1.3.5　层次方面 20
1.4　本章小结 21
第2章　优化前的准备知识 22
2.1　服务器知识 23
2.1.1　内存 23
2.1.2　GPU/CPU 44
2.1.3　硬盘 49
2.1.4　网络架构 51
2.2　新兴技术 53
第3章　Java API调用优化建议 54
3.1　面向对象及基础类型 55
3.1.1　采用Clone()方式创建对象 55
3.1.2　避免对boolean判断 55
3.1.3　多用条件操作符 56
3.1.4　静态方法代替实例方法 56
3.1.5　有条件地使用final关键字 58
3.1.6　避免不需要的instanceof操作 58
3.1.7　避免子类中存在父类转换 59
3.1.8　建议多使用局部变量 60
3.1.9　运算效率最高的方式——位运算 60
3.1.10　用一维数组代替二维数组 62
3.1.11　布尔运算代替位运算 64
3.1.12　提取表达式优化 65
3.1.13　不要总是使用取反操作符(!) 66
3.1.14　不要重复初始化变量 66
3.1.15　变量初始化过程思考 66
3.1.16　对象的创建、访问过程 69
3.1.17　在switch语句中使用字符串 70
3.1.18　数值字面量的改进 73
3.1.19　优化变长参数的方法调用 74
3.1.20　针对基本数据类型的优化 75
3.1.21　空变量 76
3.2　集合类概念 77
3.2.1　快速删除List里面的数据 78
3.2.2　集合内部避免返回null 80
3.2.3　ArrayList、LinkedList比较 82
3.2.4　Vector、HashTable比较 85
3.2.5　HashMap使用经验 87
3.2.6　EnumSet、EnumMap 91
3.2.7　HashSet使用经验 92
3.2.8　LinkedHashMap、TreeMap比较 96
3.2.9　集合处理优化新方案 99
3.2.10　优先考虑并行计算 107
3.3　字符串概念 108
3.3.1　String对象 108
3.3.2　善用String对象的SubString方法 111
3.3.3　用charat()代替startswith() 113
3.3.4　在字符串相加的时候，使用' '代替" " 114
3.3.5　字符串切割 114
3.3.6　字符串重编码 117
3.3.7　合并字符串 118
3.3.8　正则表达式不是万能的 122
3.4　引用类型概念 123
3.4.1　强引用（Strong Reference） 126
3.4.2　软引用（Soft Reference） 131
3.4.3　弱引用（Weak Reference） 135
3.4.4　引用队列 141
3.4.5　虚引用（Phantom Reference） 142
3.5　其他相关概念 146
3.5.1　JNI技术提升 146
3.5.2　异常捕获机制 150
3.5.3　ExceptionUtils类 154
3.5.4　循环技巧 155
3.5.5　替换switch 157
3.5.6　优化循环 158
3.5.7　使用arrayCopy() 159
3.5.8　使用Buffer进行I/O操作 161
3.5.9　使用clone()代替new 164
3.5.10　I/O速度 166
3.5.11　Finally方法里面释放或者关闭资源占用 167
3.5.12　资源管理机制 167
3.5.13　牺牲CPU时间 169
3.5.14　对象操作 172
3.5.15　正则表达式 172
3.5.16　压缩文件处理 174
3.6　本章小结 175
第4章　程序设计优化建议 176
4.1　算法优化概述 176
4.1.1　常用算法逻辑描述 177
4.1.2　多核算法优化原理 186
4.1.3　Java算法优化实践 188
4.2　设计模式 196
4.2.1　设计模式的六大准则 196
4.2.2　单一对象控制 200
4.2.3　并行程序设计模式 202
4.2.4　接口适配 205
4.2.5　访问方式隔离 219
4.3　I/O及网络相关优化 225
4.3.1　I/O操作优化 225
4.3.2　Socket编程 231
4.3.3　NIO2.0文件系统 235
4.4　数据应用优化 236
4.4.1　关系型数据库优化 236
4.4.2　向HBase插入大量数据 240
4.4.3　解决海量数据缓存 251
4.5　其他优化 256
4.5.1　Web系统性能优化建议 256
4.5.2　死锁情况解决方案 259
4.5.3　JavaBeans组件 268
4.6　本章小结 269
第5章　Java并行程序优化建议 270
5.1　并行程序优化概述 270
5.1.1　资源限制带来的挑战 271
5.1.2　进程、线程、协程 272
5.1.3　使用多线程的原因 281
5.1.4　线程不安全范例 282
5.1.5　重排序机制 284
5.1.6　实例变量的数据共享 286
5.1.7　生产者与消费者模式 288
5.1.8　线程池的使用 290
5.2　锁机制对比 296
5.2.1　锁机制概述 296
5.2.2　Synchronized使用技巧 298
5.2.3　Volatile的使用技巧 303
5.2.4　队列同步器 304
5.2.5　可重入锁 307
5.2.6　读写锁 308
5.2.7　偏向锁和轻量级锁 309
5.3　增加程序并行性 310
5.3.1　并发计数器 311
5.3.2　减少上下文切换次数 312
5.3.3　针对Thread类的更新 314
5.3.4　Fork/Join框架 314
5.3.5　Executor框架 318
5.4　JDK类库使用 319
5.4.1　原子值 320
5.4.2　并行容器 324
5.4.3　非阻塞队列 332
5.4.4　阻塞队列 338
5.4.5　并发工具类 365
5.5　本章小结 376
第6章　JVM性能测试及监控 377
6.1　监控计算机设备层 378
6.1.1　监控CPU 380
6.1.2　监控内存 405
6.1.3　监控磁盘 417
6.1.4　监控网络 423
6.2　监控JVM活动 428
6.2.1　监控垃圾收集目的 429
6.2.2　GC垃圾回收报告分析 430
6.2.3　图形化工具 431
6.2.4　GC跟踪示例 437
6.3　本章小结 438
第7章　JVM性能调优建议 439
7.1　JVM相关概念 439
7.1.1　内存使用相关概念 440
7.1.2　字节码相关知识 443
7.1.3　自动内存管理 448
7.2　JVM系统架构 451
7.2.1　JVM的基本架构 451
7.2.2　JVM初始化过程 453
7.2.3　JVM架构模型与执行引擎 456
7.2.4　解释器与JIT编译器 456
7.2.5　类加载机制 457
7.2.6　虚拟机 458
7.3　垃圾回收机制相关 459
7.3.1　GC相关概念 459
7.3.2　垃圾回收算法 468
7.3.3　垃圾收集器 476
7.4　实用JVM实验 490
7.4.1　将新对象预留在年轻代 490
7.4.2　大对象进入年老代 494
7.4.3　设置对象进入年老代的年龄 495
7.4.4　稳定与震荡的堆大小 497
7.4.5　吞吐量优先案例 498
7.4.6　使用大页案例 499
7.4.7　降低停顿案例 499
7.4.8　设置最大堆内存 499
7.4.9　设置最小堆内存 500
7.4.10　设置年轻代 503
7.4.11　设置持久代 504
7.4.12　设置线程栈 504
7.4.13　堆的比例分配 505
7.4.14　堆分配参数总结 508
7.4.15　垃圾回收器相关参数总结 509
7.4.16　查询GC命令 515
7.5　本章小结 515
第8章　其他优化建议 516
8.1　Java现有机制及未来发展 516
8.1.1　Java体系结构变化历史 516
8.1.2　Java语言面临的挑战 520
8.1.3　Java8的新特性 522
8.1.4　Java语言前景 523
8.1.5　物联网：Java和你是一对 524
8.1.6　Java模块化发展 525
8.1.7　OpenJDK的发展 527
8.2　系统架构优化建议 528
8.2.1　系统架构调优 528
8.2.2　Java项目优化方式分享 530
8.2.3　面向服务架构 534
8.2.4　程序隔离技术 538
8.2.5　团队并行开发准则 544
8.3　与编程无关 546
8.3.1　工程师品格 546
8.3.2　如何成为技术大牛 547
8.3.3　编程方法分享 548
8.4　本章小结

精彩节摘[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
序
最大的思想紊乱是相信人们想要相信的事情。
——路易斯·巴斯德（Louis Pasteuer）
Michael周是个具有丰富程序经历的架构师和项目管理者，他从国内作坊式的软件开发公司起步，经历了著名的咨询公司凯捷的欧洲工作洗礼，后来于美国花旗软件担任高级软件技术总监，平时常常思考和总结21世纪以来我国软件开发者，特别是Java开发工程师的困惑。
我们通常情况下，一开始可以有条不紊地进行软件需求定义和分析，随着上线时间的不断追近，面对客户的咄咄逼人的需求修改和即刻变更需求上线压力，程序员作为弱势群体，往往会考虑时间优先原则，很难守住按部就班的开发计划和开发方式，从而导致出现了软件质量的大幅度下降。软件一定存在修改的余地，但是程序员们通常不相信自己的系统存在诸多问题，尤其是感觉自己已经做得相当完美。系统调优在软件的后续改进和重构中占有很大的地位，能够弥补前述的不足，本书以通俗的语言和引人入胜的故事，重点讲述软件性能调优的方法论和具体实现路径，读者可以根据自己的实际情况进行参照比对，就像进了兵器库挑选合适自己的顺手武器。
程序凑合着上线是一回事，而能够优美地运行在压力下往往很不容易。本书对于所有有志于进行软件高级管理的人员而言，具有非常重要的意义。
海适云承CEO兼首席架构师　沈英桓（Sam Shen）

前言[url=]编辑[/url][url=] 播报[/url]
7岁那年，当我合上《上下五千年》一套三册书籍时，我对自己说，我想当个作家。这一晃27年了，等待了27年，我的第一本书《大话Java性能优化》即将面世了。我是多么的忐忑、惊喜，就像第一次面对我的女儿“小顽子”，给她取这个小名，希望她顽强到底，因为我相信，你若顽强到底，一切皆有可能。
从15岁拥有自己第一台电脑算起，已经有接近20年的计算机学习时间，加上11年的工作经历，我对于工作，对于工程师这个职业，有一些自己的感悟。我认为，职业素养非常重要。
1929年，在汪精卫的支持下，余云岫等人提出了全面废除中医、禁止中医的提案，并很快获得初审通过。在这样的局面下，全国各地中医师多次到南京请愿，虽有孙科等人的支持，但反响不大。相持阶段，无独有偶，汪精卫的岳母身患痢疾，西医师医治无效，京城四大名医之一的施今墨先生毅然赴汪府。施今墨凭脉，每言必中，使汪精卫的岳母心服口服，频频点头称是。处方时施今墨说：“安心服药，一诊可愈，不必复诊。”病危至此，一诊可愈？众人皆疑。据此处方仅服数剂，果如施今墨所言。汪精卫不得不服中医，最终撤回提案。施老先生医德高尚，死后遗体都捐献出来供科学研究，绝不是阿谀奉承之人，他赴汪府，完全是因为对中医生这个职业的尊重，为了让人知道中医的深奥。
戒口
佛教五戒之一的不妄语，要求我们不欺骗他人、不在不清楚实际情况的时候胡乱说话，放到职场，也可以加上信息安全的要求。
《越绝书》载文种述九术时说：“故曰九者勿患，戒口勿传，以取天下不难，况于吴乎？”文种希望勾践秘而不宣，以免人多口杂，泄露机密。每个人都有自己的岗位、职责，我们要做的是做好自己的事情，不对不属于自己工作范围内的事情评价、传播，不在背后说同事的坏话。作为一名技术人员，如果不能做到戒口、静心、专心，那我觉得你应该尽早转行，你不适合，也绝不会成为一名技术大拿。
气场
一位职业的工作者，他身上有一种称为气场的东西存在。人的气场是看不见的，但这种力量是巨大的，就像万有引力一样，我们每个人身上的这种气场无时无刻不在影响你的人生。这种气场的行程与你的观念、信仰、环境、朋友、呼吸、事物、欲望、静息与睡眠相关。一个人的气质很好，外表精神、有修养、有道德，这个人的气场就好，就会吸引好的事，吸引好的运气。每个人都会遇到各种各样的苦难，但是我坚信，你若顽强到底，一切皆有可能。
教养
看不见的教养很难。在乌合之众中谁能保持优雅和教养？在群体无意识中谁能保持清醒和判断？更难的是那些“慎独”的教养。日本有一种文化，叫作“不给别人添麻烦”的文化，我们每个人在做事之前都应该考虑是否自己的行为会给别人造成麻烦。教养不是道德规范，也不是小学生行为准则，其实也并不跟文化程度、社会发展、经济水平挂钩，它更是一种体谅，体谅别人的不容易，体谅别人的处境和习惯。对于教养，我个人的理解是，谦逊是一种教养，自尊更是。
心态
尼克·胡哲说过，人们经常埋怨什么也做不来，但如果我们只记挂着想拥有或欠缺的东西，而不去珍惜所拥有的，那根本改变不了问题！真正改变命运的，并不是我们的机遇，而是我们的态度。
一个人的心态很是重要，心量小的人，芝麻大小的事情也能在心里翻江倒海。心量大的人，即使在危机面前也能镇静自若。同样一件事情，掀起的波澜大小却因人而异。有一句话很好，用于技术人员我觉得尤其合适，“想要成为一棵大树，就不要去和草争”。
一个人的成就，不得以金钱衡量，而是一生中，你善待过多少人，有多少人怀念你。成功并非单指事业，无论是爱好或职业上的成功都只是成就。成功应该是多元化的，如人的一生包含了很多追求一样，而非单一指向。然后，无论你多有成就，真正的成功，就是陪伴家人。所有的情感都是需要陪伴的，这些陪伴成为一个个美好的回忆，这些都是整个家庭最宝贵、最重要的财富，这些远远超越物质的重要性。在中国，因为价值观相对比较单一，社会显得很浮躁、很物质，所以大多以物质的追求为主，越多越好，内心也想过美好的生活。但当你的心完全趋向金钱的时候，很多美好的东西就会自动屏蔽了，不会出现在生活中。别让忙碌空白了回忆。
此外，作为一名技术人员，我觉得，职业生涯中可能很多次需要面对工作的变换、角色的变化，有很多知识需要学习，所以，我们应该把“归零”当成一种生活的新常态。
劝学
我觉得有一句话总结得特别好，“能干工作、干好工作是职场生存的基本保障”。
荀子是儒家八派中一派的创始人，其思想学说以儒家为本，兼采道、法、名、墨诸家之长。荀子在他的著作《劝学》一文中这样写道，“君子曰：学不可以已。青，取之于蓝，而青于蓝；冰，水为之，而寒于水。”这段文字大体表达了学习是不可以停止的，君子广泛学习并且每天反省自己，就会明白道理，行为上也不会有什么过错。
全球成功的科技型企业，无论是微软的比尔·盖茨，还是苹果的乔布斯，Facebook的扎克伯格，无一不是技术专家，创新型企业必须由这样的企业家带队，懂技术，就会站在前沿。对于大型科技企业而言，光懂技术不够，还要懂市场。
诸葛亮在给他的儿子写的著名的《诫子书》中指出，宁静才能够修养身心，静思反省。不能够静下来，则不可以有效地计划未来，而且学习的首要条件，就是有宁静的环境。审慎理财，量入为出，不但可以摆脱负债的困扰，更可以过着简朴的生活，不会成为物质的奴隶。要计划人生，不要事事讲求名利，才能够了解自己的志向，要静下来，才能够细心计划将来。学习需要专注，平静心境才能事半功倍。学习的过程中，决心和毅力非常重要，因为缺乏了意志力，就会半途而废。拖延就不能够快速地掌握要点。时光飞逝，意志力也会随着时间消磨。
归属感
每个足球队有11位球员在球场上比赛，估计最不引人注目的应该是守门员了吧，他要忍受着大多数时间的无聊，还要保持着警惕。当危机发生时，很有可能还要一个人战斗，需要勇敢地面对对方前锋，唯一的目标是，绝对不让你攻破球门。我们很多时候可能也是如此，苦苦奋斗，当解决了某个问题，或是帮助公司拿到某个招标，我们都会感到自豪感、成就感，这就是归属感，对于技术领域的归属感。
最后，自我介绍一下，我叫周明耀，研究生学历，一名九三学社社员，12年工作经验，IBM开发者论坛专家作者。我是一名IT技术狂热爱好者，一名顽强到底的工程师。我推崇技术创新、思维创新，对于新技术非常热爱。
感谢我的家人，和谐的家庭帮助我完成了这本书，我的妻子，她美丽、细心、博学、偶尔不那么温柔，但是我很爱她。我的小顽子，她天生的性格很像我，希望她能够踏踏实实做人，保持创新精神，平平安安、健健康康地生活下去。感谢我妻子父母、我的父母，他们帮我照顾小孩，我才有时间编写此书。感谢浙江省特级教师、杭州高级化学老师郑克良老师，郑老师的一句“永远不要放弃”，推动着我多年的发展。感谢数学老师张老师在公开场合对我智商的褒奖，第一次收获这样的赞赏，对我这样性格的孩子是多么的重要，谢谢。感谢王芳同学，因为你的插画天赋，让这本书的内容更加丰富、可读，不要忽视了自己的才华，你很有天赋。
我相信这本书不是终点，它是麦克叔叔此生一系列技术书籍的开端，下一本书籍见。

大话 性能 性能优化 优化 内容
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