第1章 初识HotSpot

1.1 JDK概述

1.1.1 JCP与JSR

1.1.2 JDK的发展历程

1.1.3 Java 7的语法变化

1.2动手编译虚拟机

1.2.1源代码下载

1.2.2 HotSpot 源代码结构

1.2.3搭建编译环境

1.2.4编译目标

1.2.5编译过程

1.2.6编译常见问题

1.3实战：在HotSpot内调试HelloWorld

1.3.1认识GDB

1.3.2准备调试脚本

1.4小结

第2章 启动

2.1 HotSpot内核

2.1.1如何阅读源代码

2.1.2 HotSpot内核框架

2.1.3 Prims

2.1.4 Services

2.1.5 Runtime

2.2启动

2.2.1 Launcher

2.2.2虚拟机生命周期

2.2.3入口：main函数

2.2.4主线程

2.2.5 InitializeJVM函数

2.2.6 JNI CreateJavaVM函数

2.2.7调用Java主方法

2.2.8 JVM退出路径

2.3系统初始化

2.3.1配置OS模块

2.3.2配置系统属性

2.3.3加载系统库

2.3.4启动线程

2.3.5 vm init_globals函数：初始化全局数据结构

2.3.6 init_globals函数：初始化全局模块

2.4小结

第3章 类与对象

3.1对象表示机制

3.1.1 OOP-Klass二分模型

3.1.2 Oops模块

3.1.3 OOP框架与对象访问机制

3.1.4 Klass与instanceKlass

3.1.5实战：用HSDB调试HotSpot

3.2类的状态转换

3.2.1入口：Class文件

3.2.2类的状态

3.2.3加载

3.2.4链接

3.2.5初始化

3.2.6实战：类的“族谱”

3.2.7实战：系统字典

3.3创建对象

3.3.1实例对象的创建流程

3.3.2实战：探测JVM内部对象

3.4小结

第4章 运行时数据区

4.1堆

4.1.1 Java的自动内存管理

4.1.2堆的管理

4.2线程私有区域

4.2.1 PC

4.2.2 JVM栈

4.3方法区

4.3.1纽带作用

4.3.2常量池

4.3.3常量池缓存：ConstantPoolCache

4.3.4方法的表示：methodoop

4.3.5方法的解析：将符号引用转换成直接引用

4.3.6代码放在哪里：ConstMethodOop

4.3.7实战：探测运行时常量池

4.4性能监控数据区：Perf Data

4.4.1描述这段空间：PerfMemory

4.4.2查看

4.4.3生产

4.5转储

4.5.1用VisualVM进行转储分析

4.5.2 JVM Crash

4.6小结

第5章 垃圾收集

5.1堆与GC

5.1.1垃圾收集

5.1.2分代收集

5.1.3快速分配

5.1.4栈上分配和逸出分析

5.1.5 GC公共模块

5.2垃圾收集器

5.2.1设计演进

5.2.2 CMS收集器

5.2.3 G1收集器

5.3实战：性能分析方法

5.3.1获取GC日志

5.3.2 GC监控信息

5.3.3内存分析工具

5.3.4选择合适的收集器与GC性能评估

5.3.5不要忽略JVM Crash日志

5.4小结

第6章栈

6.1硬件背景：了解真实机器

6.1.1程序是如何运行的

6.1.2 x86与栈帧

6.1.3 ARM对Java硬件级加速：Jazelle技术

6.2 Java栈

6.2.1寄存器式指令集与栈式指令集

6.2.2 HotSpot中的栈

6.2.3栈帧

6.2.4充分利用寄存器资源

6.2.5虚拟机如何调用 Java函数

6.2.6优化：栈顶缓存

6.2.7实战：操作数栈

6.3小结

第7章 解释器和即时编译器

7.1概述

7.2解释器如何工作

7.2.1 Interpreter模块

7.2.2 Code模块

7.2.3字节码表

7.2.4 Code Cache

7.2.5 InterpreterCodelet与Stub队列

7.2.6 Code生成器

7.2.7模板表与转发表

7.2.8实战：InterpreterCodelet

7.3即时编译器

7.3.1概述

7.3.2编译器模块

7.3.3编译器的基本结构

7.3.4实战：编译原理实践，了解编译中间环节

7.4小结

第8章 指令集

8.1再说栈式指令集

8.2数据传送

8.2.1局部变量、常量池和操作数栈之间的数据传送

8.2.2数据传送指令

8.2.3实战：数组的越界检查

8.3类型转换

8.4对象的创建和操作

8.5程序流程控制

8.5.1控制转移指令

8.5.2条件转移

8.5.3无条件转移

8.5.4复合条件转移

8.5.5实战：switch语句如何使用String

8.6运算

8.6.1加法：iadd

8.6.2取负：ineg

8.7函数的调用和返回

8.7.1 Java函数分发机制：VTABLE与ITABLE

8.7.2 invoke系列指令

8.7.3动态分发：覆盖

8.7.4静态分发：重载

8.8异常

8.8.1异常表

8.8.2创建异常

8.8.3try-catch

8.8.4 finally

8.9小结

第9章 虚拟机监控工具

9.1 Attach机制

9.1.1 AttachProvider与VirtualMachine

9.1.2命令的下发：executeO

9.1.3命令的执行：Attach Listener守护线程

9.2查看JVM进程

9.2.1用jps查看Java进程

9.2.2实战：定制jps，允许查看库路径

9.3查看和配置JVM

9.3.1用jinfo查看JVM参数配置

9.3.2实战：扩展flags选项，允许查看命令行参数

9.4堆内存转储工具

9.4.1 Heap Dump

9.4.2原理

9.5堆转储分析

9.5.1 Heap Dump分析工具：jhat

9.5.2实战：MAT分析过程

9.6线程转储分析

9.6.1 jstack

9.6.2实战：如何分析资源等待

9.7小结