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出版者:Addison-Wesley Professional

作者:Patrick Chan

出品人:

页数:2050

译者:

出版时间:1998-03-09

价格:USD 59.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201310023

丛书系列:

图书标签:

• Java
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深入理解与高效利用核心 Java 技术栈：构建健壮与可扩展系统的基石 《Java 基础库精要与最佳实践（卷二）：并发、网络与数据结构的高级应用》 本书定位与目标读者： 本书旨在为中高级 Java 开发者、系统架构师以及希望深入理解 Java 平台底层运行机制的工程师提供一套详尽、深入且极具实战价值的指南。它专注于当前企业级应用开发中最核心、最复杂，同时也是最容易出错的领域：高性能并发编程、高效网络通信（NIO/NIO.2）以及复杂数据结构的优化实现与应用。 本书并非对 Java 标准库的全面概述，而是聚焦于那些决定应用性能、稳定性和可伸缩性的关键组成部分，特别是那些在《The Java Class Libraries, Volume 1》中仅作基础介绍或未深入探讨的高级模块。我们的目标是让读者不仅“会用”这些 API，更能“精通”其设计哲学、内部机制和在特定场景下的性能权衡。 核心内容深度剖析： 第一部分：Java 并发编程的深度剖析 (The Art of Concurrent Programming) 本部分彻底颠覆了对 `java.util.concurrent` 包的初级认知，深入到并发设计的核心。 章节一：内存模型与可见性保证 深入理解 JMM（Java Memory Model）： 详细解读指令重排序的类型（LoadLoad, StoreStore, LoadStore 等），以及它们在不同 CPU 架构下的实际影响。 volatile 语义的精细化控制： 不仅介绍其保证可见性，更重点剖析其在锁的释放和获取流程中扮演的“屏障”角色，并与 `synchronized` 机制进行跨越硬件层面的对比分析。 Happens-Before 原则的实践校验： 通过晦涩的竞态条件（Race Conditions）案例，展示如何运用 Happens-Before 关系来推导和验证代码的正确性，而非仅仅依赖直觉。 章节二：现代并发工具的底层机制 AQS (AbstractQueuedSynchronizer) 源码精讲： 逐行解析 AQS 如何利用 CLH 队列实现公平锁和非公平锁的逻辑。深入探讨 `LockSupport.park/unpark` 的工作原理，以及它们如何与操作系统的线程调度器进行交互。 并发容器的性能瓶颈与调优： 不仅介绍 `ConcurrentHashMap` 的 1.8 结构（基于 CAS 和 Node 链表/红黑树），更深入分析其在高并发写操作下的竞争局部性，并提供基于特定业务场景的替代方案（如 Disruptor 框架的介绍）。 原子类与 CAS 操作的硬件基础： 探讨 `Unsafe` 类的应用边界，解析 CPU 提供的原子指令（如 Load-Link/Store-Conditional）是如何映射到 Java 的 `Atomic` 类中的，以及伪共享（False Sharing）问题在并发结构设计中的规避策略。 章节三：结构化并发与异步编程范式 Executor 框架的定制化构建： 超越 `Executors.newFixedThreadPool` 的简单使用，指导读者如何根据任务特性（I/O 密集型 vs CPU 密集型）设计定制化的 `ThreadFactory` 和 `RejectedExecutionHandler`。 CompletableFuture 的高级编排： 深入研究 `thenCompose`、`handle` 等方法的执行上下文传递机制。重点探讨在 WebFlux 等响应式框架中，如何安全地将异步操作链条绑定到特定的调度器上，避免线程阻塞和上下文丢失。 结构化并发（Project Loom/Virtual Threads 的未来影响）： 预见性地讨论虚拟线程对现有并发模型的冲击，以及开发者需要准备的思维转变和代码迁移策略。 第二部分：高性能网络通信与 I/O 优化 (Mastering NIO and Beyond) 本部分聚焦于 Java 平台如何突破传统阻塞 I/O 的性能限制，构建高吞吐量、低延迟的网络服务。 章节四：NIO (Non-blocking I/O) 的核心概念与实战 Buffer 家族的生命周期管理： 详细区分 `allocate()`, `wrap()`, `allocateDirect()` 的内存分配策略（堆内 vs 堆外），并阐述 `flip()`, `clear()`, `compact()` 在数据读写循环中的精确使用时机，避免常见的越界和数据残留问题。 Selector 机制的事件驱动模型： 深入解析 `SelectionKey` 的生命周期，以及 Selector 在多路复用机制中的工作流程。设计一个基于 Selector 的简易 TCP 服务器，重点处理连接的建立、数据的就绪（Ready）和中断事件。 I/O 边界与性能陷阱： 分析在处理大量短连接时，上下文切换（Context Switching）对 Selector 性能的影响，并探讨何时应考虑使用专门的事件轮询框架（如 Netty）来优化资源调度。 章节五：NIO.2 (Asynchronous I/O) 与文件系统操作 AsynchronousFileChannel 与异步文件操作： 讲解如何利用 `AsynchronousFileChannel` 实现非阻塞的文件读写，这在处理大文件流式传输时至关重要。重点对比同步 I/O 和异步 I/O 在系统调用层面上的区别。 Path 与 Files API 的现代文件操作： 详细介绍 `java.nio.file` 包中提供的原子性文件操作、文件监控（WatchService）和符号链接处理，这对于构建健壮的文件同步和管理系统是不可或缺的。 第三部分：复杂数据结构的深层应用与定制 (Advanced Data Structures Engineering) 本部分超越了基础集合框架，探讨了如何根据特定约束条件，设计或优化数据结构以达到极致性能。 章节六：图算法与图数据库交互 基础图结构的 Java 实现： 详细介绍邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）在 Java 中的高效实现，并分析它们在空间复杂度和遍历时间上的权衡。 经典图遍历算法的优化： 深入探讨 Dijkstra, A, BFS, DFS 算法在特定约束条件下的性能优化技巧，例如，如何利用 `PriorityQueue` 的定制化比较器加速最短路径搜索。 与外部图数据库的集成模式： 探讨 Java 应用如何高效地通过 JDBC 或特定驱动连接 Neo4j 或 JanusGraph 等图数据库，并处理大规模图数据的批处理操作。 章节七：定制化集合与内存效率 内存布局与高速缓存行： 探讨 Java 对象在内存中的实际布局（对象头、对齐填充），以及如何通过结构体对齐（如使用 `sun.misc.Unsafe` 或特定的库）来规避 CPU 缓存行伪共享，这在构建高性能数值计算组件时至关重要。 自定义 Map 结构的设计思路： 针对特定 Key 类型（如固定长度的字符串或整数 ID），探讨如何从零开始设计一个接近 O(1) 查找时间的哈希表，如何处理冲突，以及如何有效利用位运算替代昂贵的除法操作。 内存池化技术在 Java 中的应用： 分析对象池（Object Pooling）在减少 GC 压力的应用场景，并讨论现代 JVM（如 G1, ZGC）对对象生命周期的管理如何影响池化策略的有效性。 总结： 本书是献给那些不满足于“能跑”的代码的工程师。通过对 Java 核心库深层机制的剖析，特别是对并发、网络和数据结构的高级应用与性能调优的专注，读者将获得构建下一代高并发、高可靠性系统的核心竞争力。掌握这些知识，意味着能够从根本上理解系统瓶颈的来源，并有能力设计出超越标准框架限制的定制化解决方案。

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我是一个对编程细节有着近乎偏执的追求者，而《The Java Class Libraries, Volume 1》恰恰满足了我这种“挑剔”的胃口。这本书就像一个显微镜，将 Java 核心类库的每一个细枝末节都暴露在你的眼前。它不仅仅讲解了 `String` 类的常用方法，更深入地剖析了 `String` 的不可变性是如何实现的，以及它在内存管理和性能方面带来的影响。当我看到书中对 `StringBuilder` 和 `StringBuffer` 的详细对比时，我才真正明白了它们在多线程环境下的性能差异是如何产生的，以及什么时候应该选择哪一个。这种深入到源码层面的分析，让我受益匪浅。书中对异常处理机制的讲解也相当到位，它不仅仅告诉你 `try-catch-finally` 的语法，更重要的是，它阐述了异常的层级结构，以及如何设计更健壮的异常处理策略。对我而言，这本书的价值在于它提供了一种“知其然，更知其所以然”的学习路径。它教会我如何去思考，如何去分析，如何去理解那些隐藏在 API 背后的强大力量。即便是在今天，当我遇到一些复杂的 Java 编程问题时，我依然会回过头来查阅这本书，因为它总能提供最精准、最深刻的见解。

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这是一本能够让你“触类旁通”的书。我之所以这么说，是因为《The Java Class Libraries, Volume 1》不仅仅是在讲解 Java 的类库，更是在传递一种“通用的编程智慧”。书中对各种工具类和辅助类的讲解，例如日期时间处理、数值计算、随机数生成等等，都充满了对细节的关注和对效率的追求。当我看到书中对 `java.util.Date` 和 `java.util.Calendar` 的深入剖析，以及它们在处理日期时间时的各种坑洼时，我才真正体会到“设计”的重要性。这本书的伟大之处在于，它能够让你从一个点出发，触及到与之相关的方方面面，从而建立起一个更加完整和系统的知识体系。它让你明白，即使是看似简单的功能，背后也可能蕴含着深刻的设计考量和巧妙的实现技巧。即便是现在，当我需要处理一些常见的编程任务时，我依然会回想起书中关于这些工具类的讲解，它们总能为我提供最实用、最有效的解决方案。

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说实话，拿到《The Java Class Libraries, Volume 1》的时候，我并没有抱太大的期望。毕竟，Java 的类库更新迭代的速度那么快，一本几年前的书，真的还能跟得上时代吗？然而，当我翻开第一页，我就被它严谨的逻辑和深邃的洞察力所折服。这本书并非仅仅是 API 文档的堆砌，它更像是一场关于 Java 核心设计哲学的大揭秘。作者以一种近乎“考古”的方式，深入剖析了 Java 核心类库的演进历程和设计考量。它并没有止步于“是什么”，而是花了大量篇幅去探究“为什么”。比如，在讲解 `equals()` 和 `hashCode()` 方法时，书中不仅仅阐述了它们的基本用法，更重要的是，它深入挖掘了这两个方法在集合框架中扮演的关键角色，以及不正确实现它们可能导致的潜在问题。这种“追根溯源”式的讲解，让我对 Java 的理解不再停留在表面，而是真正触及到了它的灵魂。这本书最大的优点在于，它能够让你理解 Java 核心库的设计“基因”，让你在面对新的 API 或遇到疑难杂症时，能够举一反三，快速找到问题的本质。虽然书中可能没有包含最新的 Java 版本中的一些新特性，但它所讲解的那些 foundational concepts，那些核心的设计模式和编程思想，是永恒不变的。可以说，这本书为你打下的是最坚实的“地基”，有了这个地基，你才能在上面建造出高楼大厦。

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我一直认为，学习一门编程语言，最终还是要回归到它的核心类库。而《The Java Class Libraries, Volume 1》就是这样一本让你深入 Java 核心类库“肌理”的绝佳读物。这本书最大的特点在于，它并没有仅仅停留在 API 的简单介绍，而是花费了大量的篇幅去讲解这些类背后的设计模式和实现原理。例如，在讲解 `Object` 类时，书中不仅仅介绍了它的基本方法，更重要的是，它阐述了“万物皆对象”这一核心思想，以及 `Object` 类在 Java 继承体系中的基石作用。当我阅读到关于 `Cloneable` 接口的讲解时，我才真正理解了它与 `Object.clone()` 方法之间的复杂关系，以及深拷贝和浅拷贝的区别。这本书的深度和广度，足以让你对 Java 的基础类有一个全新的认识。它不仅仅是一本技术书籍，更是一部关于 Java 设计思想的“哲学读本”，它让你在掌握技术的同时，更能理解其背后的逻辑和智慧。

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这是一本能够让你“脱胎换骨”的书。我之所以这么说，是因为它彻底改变了我过去对 Java 集合的肤浅认识。在阅读《The Java Class Libraries, Volume 1》之前，我只是机械地记忆各种集合类的用法，对它们之间的差异和适用场景知之甚少。但这本书，就像一把钥匙，为我打开了通往 Java 核心库“内部世界”的大门。书中对 `AbstractList`、`AbstractSet`、`AbstractMap` 等抽象类的讲解，让我看到了 Java 在设计集合框架时所遵循的“模板方法模式”，以及这种模式如何大大简化了自定义集合的实现。当我看到关于 `ConcurrentHashMap` 的并发控制机制的剖析时，我才真正明白了什么是高效的并发数据结构。这本书并没有回避那些复杂的细节，而是以一种非常清晰、易懂的方式，将它们呈现在读者面前。它的深度和广度，足以让你对 Java 集合有一个全面的、系统的认识。即使在今天，当我需要设计高性能、高并发的 Java 应用时，我依然会回想起书中关于集合的那些精辟论述，它们总是能给我带来灵感和启示。

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一本老朋友，当年初学 Java 时，这本书绝对是我的启蒙恩师。我至今还记得，那时候互联网资源远没有现在这么丰富，一本好书就是整个世界的入口。《The Java Class Libraries, Volume 1》就是这样一本让我如获至宝的书。它的内容涵盖了 Java 核心库的方方面面，从最基础的 `Object` 类，到各种集合框架，再到 I/O 操作、字符串处理等等，几乎无所不包。书中对每个类的讲解都非常深入，不仅仅是 API 的罗列，更重要的是阐述了这些类背后的设计思想和实现原理。例如，在讲解 `ArrayList` 和 `LinkedList` 时，书中不仅仅告诉你它们的区别，还会深入分析它们在底层数据结构上的差异，以及这种差异如何影响到它们在不同场景下的性能表现。这种刨根问底式的讲解，让我对 Java 的理解上升到了一个新的高度。而且，书中大量的示例代码清晰明了，可以直接运行，让我能够边学边练，巩固知识。即使现在，当我遇到一些 Java 基础问题的困惑时，我依然会翻出这本书，因为它总能提供最准确、最权威的解答。它就像一位经验丰富的导师，永远在那里，静静地等待着你去探索。这本书的价值，在于它所建立的扎实的基础，这个基础对于任何想要在 Java 领域深入发展的开发者来说，都是不可或缺的。它并非一本“速成”手册，而是一本值得反复研读，并且会在你职业生涯的不同阶段，都给你带来新启发的“宝典”。

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对于很多 Java 开发者来说，《The Java Class Libraries, Volume 1》可能已经成为了他们书架上的一件“老古董”，但对我而言，它却是一部常读常新的“圣经”。我一直认为，理解一个框架的底层逻辑，比记住大量的 API 更重要。而这本书，正是这样一部能够带领你深入 Java 核心类库“腹地”的指南。书中对集合框架的讲解，简直是教科书级别的。它不仅仅介绍了 `List`、`Set`、`Map` 的接口和常用实现类，更重要的是，它深入分析了 `HashMap` 的哈希表原理，`TreeMap` 的红黑树结构，以及这些数据结构的特性如何影响到它们的存取效率。当我阅读到关于 `Iterator` 模式的讲解时，我才真正理解了为什么 Java 设计了这样的一个抽象，以及它如何解耦了集合的遍历和集合本身。这本书的写作风格非常沉稳，没有花哨的辞藻，只有扎实的技术分析和严谨的逻辑推理。它让我明白，学习 Java，不仅仅是学习语法，更重要的是理解其背后的设计哲学和工程实践。即便是现在，当我回顾一些 Java 的基础设计时，这本书所提供的视角和深度，依然是其他任何资料难以比拟的。

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如果你正在寻找一本能够让你“点石成金”的 Java 书籍，那么《The Java Class Libraries, Volume 1》绝对是你的不二之选。我第一次翻阅这本书时，就被它对 Java I/O 操作的深入讲解所震撼。书中不仅仅介绍了 `InputStream` 和 `OutputStream` 的基本概念，更重要的是，它剖析了各种装饰器模式的应用，例如 `BufferedInputStream`、`DataInputStream` 等，以及这些装饰器如何通过组合来增强 I/O 的功能和性能。当我阅读到关于 NIO (New I/O) 的初步介绍时，我才明白 Java 在 I/O 方面所做的持续演进和优化。这本书的伟大之处在于，它不仅仅告诉你“怎么用”，更重要的是告诉你“为什么这么设计”。它让你理解了 Java 库的设计哲学，让你能够在遇到具体问题时，举一反三，找到最优雅、最有效的解决方案。即使在今天，当我面临复杂的 I/O 场景时，我依然会回过头来查阅这本书，它总能为我提供最深刻的洞察和最可靠的指导。

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这是一本能够让你“拨开迷雾见月明”的书。我过去对于 Java 的字符串处理一直停留在表面的了解，直到我阅读了《The Java Class Libraries, Volume 1》中关于 `String`、`StringBuilder` 和 `StringBuffer` 的章节。书中不仅仅详细介绍了它们的 API，更重要的是，它深入剖析了 `String` 的不可变性是如何实现的，以及这种设计带来的性能优势和潜在的内存开销。当我看到书中对 `StringBuilder` 在内存管理上的优化，以及 `StringBuffer` 在多线程环境下的线程安全保障的解释时，我才真正理解了它们之间的微妙差异和各自的适用场景。这本书的伟大之处在于，它能够用一种非常直观和深刻的方式，让你理解这些基础类背后的设计思想。它不仅仅是技术的罗列，更是一种对编程艺术的探索。即便是现在，当我需要进行高性能的字符串操作时，我依然会想起书中关于这些类在内存和性能方面的权衡，它们为我提供了宝贵的参考。

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一本真正能够“启迪智慧”的书。我之所以这么推崇《The Java Class Libraries, Volume 1》，是因为它不仅仅是传授技术，更重要的是，它教会了我如何去“思考”和“理解”。书中对 Java 基础类库的讲解，总是带着一种“为什么”的探究精神。例如，在讲解 `Comparable` 和 `Comparator` 接口时，书中不仅仅介绍了它们的用法，更重要的是，它阐述了 Java 在排序机制上的设计理念，以及这两种接口如何为各种排序场景提供了灵活的支持。当我看到书中对泛型的初步介绍时，我才明白 Java 在类型安全方面所做的巨大努力。这本书的魅力在于，它能够让你在学习技术的同时，不断地反思和升华。它让你明白，真正的技术高手，不仅仅是知识的拥有者，更是智慧的实践者。即使在今天，当我回顾那些 Java 的基础概念时，这本书所提供的深度和广度，依然是其他任何资料难以比拟的，它让我受益匪浅。

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