# 24. 如何学习 JVM 的,读过什么书?

# 路线推荐

学习 JVM 的最佳方式是从底层原理出发,逐步深入 JVM 内部结构、垃圾回收机制、JIT 编译器优化等关键概念。同时,阅读经典的技术书籍、官方文档和源码分析能帮助加深对 JVM 的理解。推荐的书籍包括《深入理解 Java 虚拟机》、《Java 虚拟机规范》、《JVM 本地接口》等,这些书籍结合理论和实践,帮助掌握 JVM 的核心原理与应用。

学习 JVM 需要有系统的思路,建议从以下几个方面逐步深入:

# 1. 理解 JVM 内存模型与结构

首先要理解 JVM 的基本内存结构,包括堆内存、方法区、栈、程序计数器等。每一部分内存的作用及其管理机制,是学习 JVM 的基础。

  • 堆内存:用于存放对象实例,垃圾回收的主要对象。
  • 栈内存:用于存放局部变量和函数调用,栈的大小会影响方法调用和线程的数量。
  • 方法区/元空间:存储类信息、常量池等,不同版本的 JVM 对其的实现有所不同。
  • 本地方法栈与直接内存:涉及到本地方法的调用和与操作系统底层的交互。

# 2. 深入垃圾回收机制

学习垃圾回收算法(如标记清除、复制、标记整理)以及不同垃圾回收器的原理(如 Serial GC、Parallel GC、CMS、G1、ZGC)。了解 JVM 的垃圾回收如何影响性能,如何通过调优垃圾回收参数提升应用的吞吐量或减少延迟。

  • 垃圾回收的触发条件
  • 垃圾回收的暂停时间:如何通过调整堆大小、选择合适的回收器、设置 GC 参数来减少停顿时间。
  • GC 日志分析:通过 GC 日志来分析 GC 的效率和对应用性能的影响。

# 3. JIT 编译与性能优化

JIT 编译(即时编译)是 JVM 性能优化的核心机制,学习 JIT 编译器如何将字节码转换为机器码以提高性能。逃逸分析、内联优化、锁消除等是 JIT 编译中的常见优化技术。

  • JIT 编译的工作原理:如何在运行时根据热点代码进行优化。
  • 逃逸分析与栈上分配:避免堆内存分配,提高性能。

# 4. JVM 参数调优

理解常用的 JVM 参数,如堆大小设置(-Xmx-Xms)、垃圾回收器选择(-XX:+UseG1GC)、JIT 优化(-XX:TieredCompilation)等,并根据应用场景调整 JVM 配置。

# 5. JVM 源码分析与工具使用

阅读 JVM 源码有助于加深对 JVM 内部机制的理解。学习如何通过使用工具(如 jstackjmapjstatjconsole)进行性能分析、内存泄漏排查、线程调优等。

# 推荐书籍

以下是学习 JVM 的经典书籍:

  • 《深入理解 Java 虚拟机》(作者:周志明):本书是 JVM 学习的权威指南,内容涵盖了 JVM 内存模型、垃圾回收、JIT 编译、类加载机制等方面,深入讲解了 JVM 的核心原理。
  • 《Java 虚拟机规范》:由 Sun Microsystems 出版,介绍了 JVM 的架构、内存模型和字节码执行过程。它是学习 JVM 的技术参考书籍。
  • 《JVM 本地接口》:介绍了 Java 与本地代码的交互,讲解了 Java 中如何通过 JNI(Java Native Interface)与 C、C++ 等本地代码进行通信,是深入了解 JVM 与操作系统底层交互的好书。
  • 《Java Performance: The Definitive Guide》(作者:Scott Oaks):本书专注于 JVM 性能优化,介绍了如何通过调整 JVM 参数和优化代码来提高性能。
  • 《The Java Virtual Machine Specification》:这是 JDK 官方文档,详细描述了 JVM 的执行规范。